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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere eine Leuchte
mit wenigstens einer LED, die dazu dient, sowohl Rettungszeichen
auszuleuchten als auch als Fluchtwegbeleuchtung benutzt werden zu können.
Sie erfüllt die Anforderungen bisheriger Dauerlichtleuchten
und bisheriger Bereitschaftslichtleuchten.
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Zwischenzeitlich
gibt es zahlreiche unterschiedliche Leuchten, die dazu bestimmt
sind, als Sicherheitsleuchten verwendet zu werden. Eine Art der
Sicherheitsleuchten kann in der
DE 20 2006 014 352 U1 (Inhaberin: Zumtobel
Lightning GmbH; Anmeldetag: 19.09.2006) bzw. ihrem Äquivalent
EP 1 845 396 A1 betrachtet
werden. Weitere Beleuchtungseinrichtungen mit Notbeleuchtungsfunktionen
können in der
DE
10 2005 010 893 A1 (Anmelder: Kuo; Prioritätstag:
15.03.2004) betrachtet werden. In dieser Druckschrift werden Schaltungsrealisierungen
beschrieben, die anhand des Netzstromes einen Regler steuern können.
Hierzu gibt es zwei gesonderte Stromkreise für den Netzstrom.
Nicht normungskonform bietet eine Notlichtbeleuchtungseinrichtung
nach
DE 10 2005
010 893 A1 einen Schalter zum Ein- und Ausschalten. Die
Beschreibung ist vorrangig für Beleuchtungseinrichtungen
mit Leuchtstoffröhren entworfen worden, jedoch entnimmt
der Leser die Möglichkeit, Leuchtdioden einzusetzen. Weitere
Aspekte zu dem Betrieb von Sicherheitsleuchten lassen sich der
DE 100 48 904 A1 (Anmelderin:
Dr.-Ing. Willing GmbH; Anmeldetag: 02.10.2000), die mit dem Ziel,
die Akkumulatoren von Einzelbatterieleuchten zu minimieren, die
Beleuchtungsstärke im Notbetrieb reduzieren will, und der
DE 10 2006 030 655
A1 (Anmelderin TridonicAtco & Co. KG; Prioritätstag:
21.04.2006), die ausführlich Schaltungen für Notlichtbeleuchtungen
diskutiert, entnehmen. Die
DE 10 2006 030 655 A1 weicht von der
DE 100 48 904 A1 insoweit
ab, dass sie die gleiche Leistung der Leuchte in der Vordergrund
rückt, während die
DE 100 48 904 A1 die Leistungsreduzierung
im Notbetrieb empfiehlt.
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Ein
weiteres Einsatzgebiet für Leuchten mit Anforderungen an
die Leuchtkraft bzw. Helligkeit ist aus der Kinobeleuchtung bekannt.
Im Filmvorführbetrieb sollen die Fluchtwegsanzeigen mit
einer anderen Lumenzahl als in den Phasen zwischen den Filmvorführungen
leuchten.
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Eine
besondere Art und Weise, wie Leuchtdioden eingesetzt werden können,
kann der
DE 29917
241 U1 (Schutzrechtsinhaber: Tilman Jürgen Henckell;
Anmeldetag: 30.09.1999) entnommen werden. Die Gebrauchsmusteranmeldung
bespricht sehr viele Schwierigkeiten, die den Einsatz von LEDs mit
sich bringen an, z. B. die erzielbare Helligkeit, die Reichweite,
die abgegebene Lichtleistung und die möglichen Strahlungswinkel.
Trotz alledem überzeugen LEDs inzwischen wegen ihres Licht-Strom-Verhältnisgrades.
Auch in der Fügetechnik und der Befestigungstechnik der
LEDs sind in der letzten Zeit Fortschritte zu beobachten. So schlägt die
WO 2007 074 086 A1 (Anmelderin:
Ems-Chemie AG; Prioritätstag: 23.12.2005) Polyamide vor,
die als LED-Linsen genutzt werden können und die so temperaturfest
sind, dass sie auch ein Lötbad überstehen können.
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Als
Produkte sowohl eines finnischen als auch eines deutschen Unternehmens
sind flache LED-Leuchten bekannt, die mit einer Hochleistungs-LED
und einer davor angeordneten Linse einen länglich verbreiterten
Lichtkegel der Art aussenden können, dass diese als Notlichtbeleuchtungen
mit erweiterten Zwischenräumen an Decken von Fluchtwegen
installiert werden können. Durch die gerichtete Lichtstrahlführung lässt
sich die Lichtausbeute vorteilhaft in der bevorzugten Richtung fokussieren,
sodass in einer Fluchtwegrichtung die erforderlichen Grenzwerte
trotz zu den sonst üblichen Installationszwischenräumen
vergleichbar größeren Zwischenräumen
zwischen den Leuchten eingehalten werden können. Ähnliche
Gedanken lassen sich auch aus der
DE 201 18 684 U1 (Anmelder: Bartenbach; Prioritätstag:
20.11.2000) entnehmen, in der vorgeschlagen wird, eine möglichst
bodennah wirkende Lichtverteilung durch ein Verteilung mit einem
Winkel zwischen zwei Bereichen zu ermöglichen, wenn das
Beleuchtungsmittel mit einem Band aus LEDs in oder an einem Boden
zu montieren ist. Eine Linse soll den Lichtstrahl aufweiten. Die
Verwendung einer konkaven Linse zum Aufweiten des Lichtstrahls,
die als Streulinse zu verwenden ist, der aus LEDs stammt, kann auch
der
EP 1 521 031 A2 (Anmelderin:
Toshiba Lighting & Technology
Corp.; Prioritätstag: 30.09.2003) entnommen werden. Statt
Linsen geschickt einzusetzen, schlägt die
US 2004 062 055 A1 (Anmelder:
Rozenberg et. al.; Prioritätstag: 24.08.2000) vor, möglichst
viele LEDs räumlich anzuordnen, um aus einer Lichtfläche
mit vielen LEDs Lichtverteilungen zu ermöglichen. Ein weiteres
Problem in dem Zusammenhang mit LEDs wird in der
DE 10 2004 053 680 A1 (Anmelderin:
Teknoware 0y; Prioritätstag: 07.11.2003) ausführlich
erörtert, nämlich die Notwendigkeit, die Wärme
von der LED möglichst gut abzuleiten. Hierzu wird die Anordnung
von Kühlflächen besonders ausführlich
erörtert.
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Beleuchtungsanlagen
für Gebäude mit öffentlichem Charakter
umfassen Leuchten in Dauerlichtschaltung. Damit ist gemeint, dass
die Sicherheitsbeleuchtung wenigstens eine Schaltstellung hat. Bei
Dauerschaltung der Sicherheitsbeleuchtung sind deren Lampen in der
Schaltstellung „betriebsbereit” dauernd wirksam. Weiter
umfassen Beleuchtungsanlagen für Gebäude mit öffentlichem
Charakter Leuchten in Bereitschaftsschaltung. Bei Bereitschaftsschaltung
der Sicherheitsbeleuchtung werden deren Lampen in der Schaltstellung „betriebsbereit” bei
Störung der Stromversorgung der allgemeinen Beleuchtung
selbsttätig wirksam. Leuchten in Dauerlichtschaltung werden
zur Be- oder Hinterleuchtung von Rettungszeichen eingesetzt. Diese
Leuchten erfüllen in der Regel nicht die normungsgemäßen
Anforderungen als Sicherheitsbeleuchtung für Fluchtwege, Antipanikleuchten
oder Sicherheitsleuchten für Arbeitsplätze mit
besonderer Gefährdung. Die Helligkeit ist normiert, beispielsweise
nach DIN EN 1838 mit 1 Lux entlang von Fluchtwegen
und mit 0,5 Lux in Antipanikbereichen. Diese Norm stellt auch Anforderungen
an die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung, die durch
Anordnung und Ausführung der Leuchten sichergestellt werden
müssen.
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Für
allgemeine Grundsätze sind – zwar je nach Anwendungsterritorium
unterschiedlich – z. B. für die Funktionssicherheit
und Einbindung der Rettungszeichen leuchten in die Sicherheitsbeleuchtungsanlagen
in Deutschland die DIN EN 60598-2-22, die DIN
VDE 0108-1 und die DIN EN 50172 (VDE
0108 Teil 100) heranzuziehen. Die Auffälligkeit
eines Rettungszeichens und das Erkennen der Zeichenaussage sind
maßgeblich bestimmt durch Farbe und Helligkeit des Zeichens
und durch Größe und Form des graphischen Symbols.
Dieser Zusammenhang ist in der DIN 4844-1 unter
anderem auch mit Formeln festgehalten. In anderen Territorien gelten
vergleichbare Normen. Die benannten Normen gelten durch ihre Referenzen
als vollumfänglich in die Erfindungsbeschreibung integriert,
um die grundlegenden Begriffe der Sicherheitslichttechnik nicht
noch einmal vollumfänglich darlegen zu müssen.
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Erfindungsbeschreibung
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Im
Ergebnis kann behauptet werden, dass die meisten Sicherheitsleuchten
in Bereitschaftslichtschaltungen nicht den Erfordernissen zur Be-
oder Hinterleuchtung von Rettungszeichen entsprechen. In der Regel sind
Leuchten in Dauerlichtschaltung zur Fluchtwegsbeleuchtung schlecht
geeignet. Auf der anderen Seite ist die Verwendung von LEDs so verlockend,
dass eine Möglichkeit gesucht werden müsste, wie
LEDs vernünftigerweise in Sicherheitsleuchten eingesetzt
werden können. Die LEDs sollten in Fluchtwegs- und Rettungszeichenausleuchtungseinrichtungen
eingesetzt werden können.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Sicherheitslichtleuchte
nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst,
vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den abhängigen
Ansprüchen entnehmen. Die Erfindung wird durch die unabhängigen
Ansprüche bestimmt, die allgemeine Erfindungsbeschreibung,
die Figurenbeschreibung und die abhängigen Ansprüche
beschreiben darüber hinaus vorteilhafte Weiterbildungen.
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Vereinfacht
wird nachfolgend von Optik gesprochen, wenn damit ein System oder
eine Anordnung mit wenigstens einem der nachfolgenden Bauteile gemeint
ist, nämlich eine Linse, eine Fresnellinse, eine konkave Linse,
ein Spiegel, ein Reflektor oder ein sonstiges den Lichtstrahl beeinflussende
Vorrichtung gemeint ist.
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Die
Sicherheitsleuchte hat wenigstens eine LED. Es ist eine Hochleistungs-LED.
Es kann auch eine Hochvolt-LED sein. Die einzelne LED liefert zumindest
einen Lichtstrom von 15 Lumen, vorzugsweise von mehr als 60 Lumen.
Werden mehr als eine LED in der Sicherheitsleuchte verbaut, so erhöht
sich die Helligkeit in einem der Zustände entsprechend
grob veranschlagt um das Vielfache, das der Anzahl der LEDs entspricht. Die
Sicherheitsleuchte ist mit einem Leuchtmittel ausgestattet. Vor
der LED ist eine Einrichtung angeordnet. Die Einrichtung ist dazu
bestimmt, den Lichtstrahl von der LED als Leuchtmittel deterministisch
zu beeinflussen, im Gegensatz bspw. zu einer aufgerauten oder milchigen
Glasfläche. Eine deterministische Beeinflussung ist hierbei
die gezielte Änderung der Lichtabstrahlungscharakteristik
durch eine bestimmte Anzahl von Flächen in einer vorgegebenen
Anordnung, welche den Lichtstrahl brechen. Diese deterministische
Beeinflussung führt zu einer rotationsunsymmetrischen Lichtverteilung.
Die Sicherheitsleuchte lässt sich sowohl an Stelle von
bisher als Dauerlichtleuchten als auch an Stelle von bisher als
Bereitschaftslichtleuchten benutzte Leuchten anwenden. Die Sicherheitsleuchte
ist so gestaltet, dass sie sowohl zur Ausleuchtung von Rettungszeichen,
z. B. definierte Piktogramme mit einem normungsgemäß bestimmten
Resorptionsfaktor, als auch zur Beleuchtung von Fluchtwegen geeignet
ist. Die Sicherheitsleuchte kann unterschiedliche Zustände
einnehmen. Sie kann zumindest einen ersten und einen zweiten Zustand
einnehmen. Dasselbe Leuchtmittel, das zumindest eine LED umfasst,
kann den ersten und den zweiten Zustand einnehmen. In dem ersten
Zustand, der durch die Detektion einer elektrischen Allgemeinversorgung über
die Versorgungsanschlüsse der Sicherheitsleuchte durch die
Sicherheitsleuchte selber identifizierbar ist, gibt das Leuchtmittel
eine erste Helligkeit ab. Die elektrische Allgemeinversorgung kann
eine Spannung aus dem Versorgungsnetz sein. Die elektrische Allgemeinversorgung
kann eine Spannung weitergeleitet aus einer Sicherheitsbeleuchtungsanlage
sein. Auch kann die elektrische Allgemeinversorgung eine Spannung
in einem Abschnitt eines Gebäudes sein. Die erste Helligkeit
wird durch die Helligkeit in dem zweiten Zustand überboten.
Der zweite Zustand ist durch die Detektion einer veränderten
elektrischen Energieversorgung an den Versorgungsanschlüssen
durch die Sicherheitsleuchte selber identifizierbar. Die Spannungsversorgung
kann zum Beispiel durch ein Umschalten auf die Zentralbatterieanlage über
die Anschlüsse für die Allgemeinversorgung sichergestellt
werden. In dem Fall wird die Gleichspannung der Zentralbatterieanlage
in der Sicherheitsleuchte detektiert. Ein Lichtstrom wird in dem
zweiten Zustand aus dem Leuchtmittel durch die den Lichtstrahl beeinflussende
Einrichtung durchgeleitet. Die Einrichtung kann statisch angeordnet
sein. Die Einrichtung ist so gestaltet, dass sie den Lichtstrahl
so beeinflusst, dass er lokal Maxima ausbilden kann. Die Maxima
sollen in einem (normungskonformen) bodennahen Bereich ausgebildet
werden. Wenigstens zwei Maxima sind auszubilden. Zwischen den Maxima
formt sich ein Winkel aus, der in einer Ebene aufspannbar ist. Es
ist ein Winkel in der Ebene, der wenigstens 90° beträgt.
Die Gestaltung der Sicherheitsleuchte schafft eine universell einsetzbare
Sicherheitsleuchte mit LEDs, die sowohl für Dauerbeleuchtung
als auch für Bereitschaftsbeleuchtung verbaut werden kann.
Weil für eine Fluchtwegsausleuchtung normungskonforme Grenzwerte
in einem bodennahen Bereich, z. B. 50 cm über dem Boden,
vorgeschrieben werden, kann in einem Rettungsfall die Sicherheitsleuchte
selbsttätig in einen entsprechenden Zustand gelangen, sodass
die ausreichenden Helligkeitsmaxima vorhanden sind. Durch die beabstandete
Maximabildung lässt sich der Abstand von einer Sicherheitslichtleuchte
zur nächsten Sicherheitslichtleuchte erhöhen.
Es müssen weniger Sicherheitslichtleuchten verbaut werden.
Weiterhin spart sich der Installateur die Installation zweier Zuleitungen
ein, eine für den Dauerbeleuchtungsbetrieb und eine für
den Bereitschaftslichtbetrieb. Genauso spart sich der Installateur
die Installation von unterschiedlichen Leuchten für unterschiedliche
Aufgaben, wie zum Beispiel eine Leuchte für die Fluchtwegsbeleuchtung
und eine Leuchte für das Ausleuchten bzw. Hinterleuchten
von Warn- und Rettungszeichen. Der Zustandswechsel fördert
zudem die Lebenserwartung und die Betriebszeit der Beleuchtungsmittel
in der Sicherheitsleuchte.
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Die
den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung hat mindestens einen
konkaven Linsenabschnitt. Der konkave Linsenabschnitt liegt so zwischen
zwei weiteren Abschnitten, die für die Erzeugung von jeweils
einem Maximum da ist, dass der Lichtstrahl in zwei Lichtströme
mit jeweils einem Maximum und in einen Lichtstrom mit Auffächerung
zerlegt wird. Die Maxima werden auseinander gezogen. Der Lichtstrom
wird zwischen den Maxima oberhalb des durch die einschlägigen
Normen vorgeschriebenen Mindesthelligkeitswerts gehalten. Die den
Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung ist in einer Ausgestaltung
eine mehrfach unterteilte Linse. Die Linse ist in ihrer Formgebung
auf eine Hochleistungsdiode auf Galliumnitridbasis abgestimmt. Die
Hochleistungsdiode, die eigentlich Licht mit einer Wellenlänge
des blauen Lichtes ausstrahlt, wird durch Phosphoren in weißes
Licht umgewandelt. Die Phosphoren können Teil der Beleuchtungsmittel
sein. Die Phosphoren können Teil der den Lichtstrahl beeinflussenden
Einrichtung sein. Die Linse ist so gestaltet, dass die Maxima im
Projektionszielraum ausgebildet werden. Die kurze Wellenlänge
des ausgestrahlten Lichts der Beleuchtungsmittel lässt
eine kompakte Sicherheitsleuchte entstehen. Gleichzeitig können
die normungsgemäßen Anforderungen an das Farbspektrum
erfüllt werden. Die Maxima lassen sich auffächern.
Eine gute Fluchtwegausleuchtung kann sichergestellt werden. Der
Abstand zwischen den zu installierenden Leuchten lässt
sich erhöhen, ohne dass die Mindestbeleuchtungshelligkeit
in dem Zwischenraum unterschritten wird.
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Die
Sicherheitsleuchte hat eine Einrichtung, die den Lichtstrahl beeinflussen
kann. Der Lichtstrahl kommt wenigstens zum Teil von einer oder mehreren
LEDs. Weitere lichtaussendende Bauteile, wie Leuchtstoffröhren,
können innerhalb der Sicherheitsleuchte vorgesehen sein
und der Allgemeinbeleuchtung dienen. Die Einrichtung kann wenigstens
ein spiegelndes Bauteil umfassen. Ein solches spiegelndes Bauteil
kann ein Reflektor sein. Vorteilhaft ist es, wenn der Reflektor
von der LED (bzw. den LEDs) abgesetzt ist.
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Die
LED arbeitet mit solchen Wellenlängen, dass insgesamt weißes
Licht emittiert wird. Die LED kann in einer Silikonvergussmasse
gehalten sein. Die beschriebenen Ausführungen tragen zu
einer robusten Sicherheitsleuchte bei. Die Sicherheitsleuchte ist
durch die gewählten Maßnahmen langlebig.
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Die
Sicherheitsleuchte kann, wenn sie mehr Licht ausstrahlen soll, mehrere
LEDs haben. Jeder LED der Sicherheitsleuchte ist eine ihr zugeordnete
den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung vorgesehen. Die Einrichtung
wirkt als Linse. Die Einrichtung wirkt für die jeweilige
LED wie eine Linse, weil sie auf der Seite vormontiert bzw. an der
Seite angeordnet ist, in die der Lichtstrahl von der LED aus mit
seinem größten Photonenstrom abgestrahlt wird.
Die den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung kann in prismatischer
Bauform ausgeführt sein. Sie kann auch mehrere LEDs überspannen.
Die Einrichtung hat eine Wirkung wie ein Prisma bzw. eines Prismas:
Das abstrahlende Licht lässt sich so vorteilhaft in die
Richtungen bündeln, die einer besonderen Ausleuchtung bedürfen.
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Die
Sicherheitsleuchte hat wenigstens eine LED. Die LED hat einen LED-Halbleiter
als Licht erzeugendes Mittel, mit anderen Worten als Leuchtmittel.
Die LED umfasst daneben noch weitere Elemente, wie zum Beispiel
Kontaktfahnen und eine Vergussmasse. Auch gehört zur LED
eine oberflächenbildende Schicht, die den Lichtstrahl,
der aus dem LED-Halbleiter austritt, fokussieren kann. Die Sicherheitsleuchte
wird für die LED optimiert betrieben. Das Betriebsverfahren
der Sicherheitsleuchte ist auf eine möglichst gleichmäßige Lichtausbeute über
die Lebensdauer der LED ausgelegt. Dazu wird die Sicherheitsleuchte
auf eine solche Art betrieben, dass ein elektrischer Strom für
die LED über die Betriebsdauer ansteigend ist. Mit steigender
Betriebsdauer steigt auch der an die LED gelieferte elektrische
Strom an. Der elektrische Strom steigt an, wenn die LED der Sicherheitsleuchte
in einem ersten Zustand ist. Der erste Zustand wird an Hand der
anliegenden Dauerphasenamplitude an der Sicherheitsleuchte identifiziert.
Die Sicherheitsleuchte hat eine elektronische Schaltung, damit sie
erkennen kann, ob über einen längeren Zeitraum
die erwartungsgemäße Phase, z. B. mit einem Spitzenwert
von 232 V. anliegt. Die Amplitude beträgt dann 232 V. Die
Amplitude ist während des regulären Betriebs dauernd
anliegend. Im Laufe der Betriebszeit der Sicherheitsleuchte wird
der elektrische Strom für die LED erhöht. Die
Erhöhung des elektrischen Stroms korreliert mit der Betriebszeit,
insbesondere der Gesamtbetriebszeit, wobei nur der erste Zustand
in die Betriebszeitberechnung eingeht. Weitere Messwerte können
in die Berechnung der Stromhöhe eingehen. Zumindest auf
einen Messwert greift die Sicherheitsleuchte zurück, um
den tatsächlichen Strom an die LED einzustellen. Geeignete
Messwerte sind der Messwert, durch den eine Temperatur in der Leuchte
bestimmt wird, der Messwert durch den eine Sperrschichttemperatur
des LED-Halbleiters bestimmt wird und ein Messwert, der einer Beleuchtungsstärke
der Sicherheitsleuchte entspricht. Durch ein lichtmessendes Bauteil,
wie ein Phototransistor oder ein Lichtsensor, wird die Helligkeit
der Sicherheitsleuchte erhoben. Wenigstens ein Messwert wird als
ein Maß für die Erhöhung des elektrischen Stroms
verwendet. Die Erhöhung des elektrischen Stroms setzt sich
somit aus der Betriebszeit, wobei vorzugsweise nicht alle Zeiten
in den Betriebszeitenzähler eingehen, sondern nur Zeiten
des ersten oder des zweiten Betriebszustands, und einem weiteren
Messwert zusammen. In einer geeigneten Ausführungsform
gehen auch mehr als nur ein Messwert in die Einstellung des notwendigen
Betriebsstroms für die LED ein. Jede Kombination aus den
zuvor dargelegten Stromberechnungen ist vorteilhaft, so kann in
einer Ausgestaltung die Betriebsdauer, die Helligkeit und die Temperatur
eingehen. In einer weiteren Ausgestaltung kann die Helligkeit, die
Temperatur in dem Gehäuse und die Temperatur der LED-Halbleitersperrschicht
ermittelt werden. Die Temperatur der LED-Halbleitersperrschicht
wird dabei anhand ihres Spannungsabfalls und ihres Betriebsstroms berechnet.
Die Temperatur in dem Gehäuse wird durch einen temperaturaufnehmenden
Widerstand (PTC oder NTC) ermittelt. Die Alterung der LED wird durch
einen ansteigenden Strom kompensiert. Auch nach mehreren hundert
Betriebsstunden leuchtet die Sicherheitsleuchte mit den erwarteten
Mindestlumen. Die Stromerhöhung wird sowohl in Abhängigkeit
der Alterung als auch in Abhängigkeit des ausgestrahlten
Lichts eingestellt. Die Berechnung Lässt sich in einem
Mikrokontroller realisieren, welcher zudem mit Referenzwerten versehen
werden kann um produktionsbedingte Toleranzen auszugleichen. In
einer alternativen Ausgestaltung kann die Berechnung auch rein elektronisch-hardwaremäßig,
nämlich analog durch fest eingestellte Bauteile, erfolgen.
Mit dem Lichtsensor, z. B. einem lichtabhängigen Widerstand,
wird ein Teil des abgestrahlten Lichts erfasst. Die Betriebszeit
wird in einer möglichen Ausgestaltung an Hand des mittleren
elektrischen Stroms an die LED bestimmt. Je mehr Strom durch die
LED geschickt worden ist, desto größer ist der
Betriebsstrom einzustellen. Somit wird die für eine einwandfreie
Funktion notwendige Mindestbeleuchtungsstärke auch noch
zu den Betriebsendzeitzuständen sichergestellt. LEDs sind
längerfristig zu gebrauchen. Sie senken den Strombedarf
der Sicherheitsleuchte. Es werden keine unnötigen Ströme
durch die LED geleitet, wenn Betriebsparameter wie Helligkeit oder
Temperatur der LED bei dem Einstellen der Strommenge für
die LED berücksichtigt werden. Das zustandsabhängige
Dimmen der Sicherheitsleuchte führt darüber hinaus
zu einer Energieersparnis bzw. Energieeinsparung im Dauerbetrieb.
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Die
Sicherheitsleuchte hat ein Gehäuse. In dem Gehäuse
kann ein Schaltnetzteil, insbesondere nicht sichtbar, angeordnet
sein. Das Netzteil bzw. das Schaltnetzteil dient dazu, dass die
an den Versorgungsanschlüssen der Allgemeinversorgung angeschlossene
Spannung der Allgemeinversorgung auf ein für die LED bestimmtes
Spannungsniveau heruntersetzt. Die LEDs werden je nach Ausführungsform
mit Spannungen zwischen 3,3 V und 50 V betrieben. Durch diese Maßnahme
ist die Sicherheitsleuchte an einen Endstromkreis, der aus einer
Batterieanlage in einem Netzstörungsfall versorgbar ist,
anschließbar. Das Schaltnetzteil besitzt eine Ausgangsstromregelung.
Weiterhin ist in der Leuchte eine optische Rückkopplung
vorgesehen, über die eine Helligkeitssteuerung der LED über
ein PWM-Signal erfolgen kann. Dazu hat das Schaltnetzteil einen
Mikrokontroller. Das Schaltnetzteil kann galvanisch getrennt Primär-
und Sekundärseiten aufweisen. In diesem Fall kann die Stromregelung
auch über eine Hilfswicklung am Übertrager des
Schaltnetzteils erfolgen. Der Mikrokontroller ist durch einen Längsregler
energieversorgt. Der Längsregler hängt an einer
Primärseite des Schaltnetzteiles. Der Längsregler
ist an der Primärseite des Schaltnetzteiles angeschlossen.
Das Schaltnetzteil ist in eine Fernprüfschleife integrierbar.
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In
einer Ausgestaltung kann durch eine Gleichspannungsversorgung die
Sicherheitsleuchte in den zweiten Zustand versetzt werden. In dem
zweiten Zustand herrscht eine andere Lichtverteilung als in dem
ersten Zustand. Weiterhin ist die Sicherheitsleuchte durch diese
Maßnahmen fernwartbar. Sie kann aus der Ferne auf Funktionstüchtigkeit
getestet werden. Es erspart ein ständiges Begehen der mit
Sicherheitsleuchten ausgestatteten Gebäudeabschnitte.
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Die
Sicherheitsleuchte kann mit Batterien ausgestattet werden. In dieser
Ausgestaltung ist in der Sicherheitsleuchte wenigstens eine elektrische
Sekundärzelle vorhanden. Die Sekundärzelle besteht
vorzugsweise aus Blei-, Nickel-Metallhydrid- oder Lithium-Eisenphosphat-Elementen.
Die Sekundärzellen sind nicht sichtbar angeordnet. Die
Sekundärzellen sind an einem Netzteil, insbesondere an
einem Schaltnetzteil, angeschlossen. Sie werden in einem Ladezustand
aus der Allgemeinversorgung bei Anliegen einer Wechselspannung mit
einer Mindestamplitude aufgeladen. Die Aufladung umfasst auch eine
Phase der Erhaltungsladungen. Die Sekundärzellen werden
einer permanenten oder einer phasenweisen Erhaltungsladung ausgesetzt, wobei
das Netzteil strom- oder spannungsbegrenzt arbeitet. Die Spannungsbegrenzung
kann beispielsweise durch einen Mikrokontroller gesteuert werden,
der auch auf der Sekundärseite sitzen kann und durch das
Netzteil versorgt wird.
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Weiterhin
ist eine sichtbar angeordnete Kontroll-LED in der Leuchte platziert;
sie kann sich auch auf der gleichen Platine mit den weißen
LEDs befinden. Die Kontroll-LED kann z. B. eine grüne Kleinststrom-LED sein.
Die Kontroll-LED ist so verdrahtet, dass sie eine Ladephase der
elektrischen Sekundärzelle anzeigt. Auf einen Blick ist
zu sehen, ob Akkumulatoren, die Sekundärzellen, ordnungsgemäß geladen
werden. Das Netzteil versorgt das Leuchtmittel mit Energie. Weiterhin
ist die Sicherheitsleuchte mit einer Umschalteinrichtung versehen,
sodass bei Unterschreiten der Mindestamplitude das Leuchtmittel über
die wenigstens eine Sekundärzelle versorgt wird. Auch ist
das Netzteil weiterhin mit einem Tiefentladungsschutz für
die elektrische Sekundärzelle ausgestattet. Durch den Tiefentladungsschutz
wird die Sekundärzelle, der Akkumulator, vor einem Entladen
bei einem Absinken einer Spannung der elektrischen Sekundärzelle
geschützt. Die Entladung würde sonst durch die
LED erfolgen. Die Entladung schützt den Akkumulator indem
die LED so lange abgekoppelt wird, bis die Allgemeinversorgung nach
einer Phase der Unterschreitung der Mindestamplitude wenigstens eine
Wechselspannungsperiode lang mit Überschreitung einer Dauerphasenamplitude
an den Versorgungsanschlüssen vorhanden ist. Erst dann
wird/werden die LED(s) wieder zugeschaltet.
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Die
Sicherheitsleuchte ist vorteilhaft mit einer Prüfvorrichtung
ausgestattet. Die Prüfvorrichtung dient u. a. bei vorhandener
Allgemeinversorgung und Initiierung zur Simulation eines Versorgungsspannungsausfalls.
Die Sicherheitsleuchte wird durch die Prüfvorrichtung in
den zweiten Zustand versetzt. Während der Phase des zweiten
Zustands lässt sich dann die Sicherheitsleuchte überprüfen.
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Die
Leuchtmittel der Sicherheitsleuchte sind auf einer gemeinsamen Platine
befestigt. Durch die Maßnahme lässt sich die Platine
als Kühlkörper für die LEDs nutzen. Genauso
stellt die Platine auch die Stromversorgung sicher. Bei dem Aufbau
der Sicherheitsleuchte erspart man sich zahlreiche zusätzliche
Kühlkörper. Die Sicherheitsleuchte lässt
sich kompakter realisieren.
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Zumindest
zwei LEDs des Leuchtmittels bilden eine elektrische Reihenschaltung.
Die LEDs sind bei ihrem Ausfall durch einen Thyristor, insbesondere
jeweils einen Thyristor, überbrückbar. Der oder
die Thyristoren sind vorzugsweise auf der gleichen Platine wie die
LEDs montiert. Die Sicherheit der ausgeleuchteten Bereiche, wie
zum Beispiel eine Fluchtwegsflur, wird dadurch erhöht,
dass selbst noch Sicherheitsleuchten mit teilweisen Schädigungen
an ihren Leuchtmitteln weiterhin durch die restlichen Leuchtmittel
Licht abstrahlen können.
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Die
Platine ist mittels Fräsen hergestellt. Die Platine umfasst
eine rückfedernde Lasche am Rand. Die rückfedernde
Lasche erlaubt eine selbsthaltende Positionierung der Platine in
dem Gehäuse der Sicherheitsleuchte. Die Maßnahmen
stellen einen weiteren Schritt in der Vereinfachung der Herstellung
einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte dar.
Platinen mit beschädigten Bauteilen lassen sich leicht
und schnell tauschen.
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In
der Sicherheitsleuchte hat das Gehäuse wenigstens ein durchleuchtbares
Fenster. Das Fenster kann durch ein durchscheinbares Piktogramm
wie zum Beispiel einem Rettungszeichen verdeckt werden. Durch diese
einfache Maßnahme lässt sich eine Fluchtwegsausleuchtung
zu einem Fluchtwegszeichen und umgekehrt umwandeln. Der Elektroinstallateur
kann einen einzigen Typ Leuchten in unterschiedlicher Weise verwenden.
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In
dem zweiten Zustand wird das Leuchtmittel der Sicherheitsleuchte
so betrieben, dass die Helligkeit wenigstens von einigen der Leuchtmittel
variiert wird. Die Variation kann alternierend sein. Die Helligkeit
wird beispielhaft wiederkehrend, mit einer festen Frequenz, angehoben
und abgesenkt. Herbei kann in Bezug auf die Helligkeit zeitweilig
in den ersten Zustand zurückgekehrt werden. Eine Notsituation
wird unbewußt und automatisch durch die Flüchtenden
wahrgenommen. Die Signalisierung erfolgt schneller.
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Das
Leuchtmittel ist durch eine transparente Abdeckung abgedeckt. Die
transparente Abdeckung hat eine Oberflächenformgebung.
Vorteilhaft ist eine gewölbte Oberfläche, die
das Leuchtmittel abdeckt. Durch die Wölbungen können
Maxima und Minima in der Beleuchtungsverteilung direkt an der Quelle
des Lichts geschaffen werden.
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Neben
der ortsnahen Maximabildung kann eine transparente Abdeckung an
mindestens einer Seite eine Fresnelstruktur haben. Durch die Fresnelstruktur
in der Leuchte bzw. auf der Oberfläche der LEDs wird raumsparend
das Verteilungsprofil des Lichtes erzeugt. Auch kann die Sicherheitsleuchte
eine Einrichtung zur Beeinflussung des Lichtstrahls haben, die auf
mindestens einer Seite eine Fresnelstruktur hat.
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Die
Helligkeit variiert mit den Zuständen, in denen sich die
Sicherheitsleuchte befindet. Anhand der Helligkeit kann der Zustand
der Sicherheitsleuchte abgeleitet werden. Die Helligkeit kann in
einer Ausgestaltung im ersten Zustand als Helligkeit mit dem Wert
Null eingestuft werden. Das Leuchtmittel umfasst mindestens drei
LEDs. Die drei LEDs erzeugen zusammen eine ausreichende Helligkeit.
Die Leuchtmittel geben zusammen eine Helligkeit von wenigstens 180
Lumen im zweiten Zustand von sich.
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Viele
Sicherheitsleuchten sind als Sicherheitsleuchten mit Leuchtstoffröhren
im Umlauf. Damit schon montierte Sicherheitsleuchten nachgerüstet
werden können, sind die LEDs auf einer Platine angeordnet,
die in eine Halterung für Leuchtstoffröhren passt.
Dazu hat die Platine in ihren Längen- und Breitenabmessungen die
Abmessungen einer Leuchtstoffröhre. Die Platine ist aber
flacher als die i. d. R. runde Leuchtstoffröhre. Die Leuchtstoffröhre
ist länger als breiter. Die Platine ist ebenfalls länger
als breiter. Die Platine ist sehr flach, dass bedeutet, sie hat
eine sehr geringe Höhe. Die Platine sieht wie ein flacher
Stab aus. Die Höhe stellt die kürzeste Strecke
dar, die Breite die mittlere Strecke und die Länge die
längste Strecke. Die Enden des Stabes sind für den
Anschluss an eine Halterung für Leuchtstofflampen vorbereitet.
Hierzu ist in einer ersten Ausgestaltung nur das Ende, also endlings,
verzinnt, vergoldet, vernickelt oder sonst wie metallisch leitfähig überzogen.
Um Material zu sparen, muss in einer solchen Ausgestaltung nur die
Höhe der Platine selber überzogen sein. In einer
weiteren Ausgestaltung mündet die Platine an ihren Enden
in jeweils wenigstens zwei Pinne. Die vier Pinne stehen in entgegengesetzte
Richtungen ab. Auch die Pinne stellen leitfähige Verbindungen
dar. Die leitfähigen Verbindungen, entweder ein Überzug
oder ein Pin bzw. ein überzogener Pin, stellen eine elektrische Verbindung
zu den LEDs her. Es sitzt wenigstens eine LED auf der Platine, vorzugsweise
oberflächenmontiert, zu der ein elektrischer Kontakt hergestellt
wird. Die Platine ist so stabil, dass sie selbsttragend ist. Die
Pinne sind Kontaktpinne für die Halterung der Leuchtstofflampe.
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Die
Sicherheitsleuchte kann mit LEDs ausschließlich oder zusätzlich
zu anderen Leuchtmitteln aufgebaut werden. Die Lebenszeit der LEDs
wird dadurch gesteigert, dass eine den Zuständen entsprechende
Helligkeit, wenigstens in zwei Stufen, von den LEDs abgestrahlt
wird. Zur breiteren Ausleuchtung eines Zielraums, wie zum Beispiel
0,5 m über dem Boden, werden Maxima und Minima in der Lichtverteilung
geschaffen. Die Verteilungen werden durch verschiedene Einrichtungen
innerhalb der Leuchte geschaffen. Die gleiche Sicherheitsleuchte
lässt sich als Fluchtwegsleuchte und als Notlichtleuchte
verbauen, sowohl in einer Unterputzausführung als auch
in einer Aufputzmontage. Der Verzicht auf unnötige Bauteile
und Halterungen führt zu einer Verkleinerung der Leuchten,
sodass die Sicherheitsleuchten selbst kaum noch störend
in Erscheinung treten. Sie fügen sich dank ihres kompakten
Aufbaus in das Erscheinungsbild des Installationsraums ein. Auch
hochwertig ausgestattete Räume lassen sich normungskonform
mit Sicherheitsleuchten ausstatten, ohne dass der Gesamteindruck
des Raums verändert wird. Sowohl die Montage als auch die
Wartung der Sicherheitsleuchte vereinfacht sich. Wartungspersonal
ist dank der Fernwartbarkeit nicht gezwungen, die Installationsorte
in regelmäßigen Abständen zu begehen,
was teilweise, insbesondere bei hochwertigen Räumen, von
den Inhabern der Räume nicht immer erwünscht ist.
Durch die Lebensdauerverlängerung der Leuchtmittel der
Leuchten werden die Betriebskosten der Sicherheitsleuchten gesenkt.
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Kurze Figurenbeschreibung
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Die
Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die
beiliegenden Figuren genommen wird, ohne die Erfindung auf die in
den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele ausschließlich
beschränken zu wollen, wobei
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1 einen
abstrakt, schematisch dargestellten Fluchtweg zeigt,
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2 einen
möglichen Spannungsverlauf einer Leitung eines Endstromkreises
zeigt,
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3 einen
weiteren möglichen Spannungsverlauf einer Leitung eines
Endstromkreises zeigt,
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4 eine
weitere mögliche Spannungsabfolge auf Versorgungsleitungen
entsprechender Endstromkreise mit erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchten zeigt,
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5 ein
Diagramm des elektrischen Stroms zu dem Lichtstrom eines erfindungsgemäßen
Betriebsverfahrens für eine LED zeigt,
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6 ein
Polardiagramm für eine Strahlstärkeverteilung
einer LED, die in vorliegender Erfindung verwendbar ist, zeigt,
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7 die
Beleuchtungsstärke einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte entlang eines Versuchs- bzw. Referenzraumes wie
einem Flur zeigt,
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8 eine
Ausleuchtungsverteilung eines flächigen Piktogramms einer
Fluchtwegbeleuchtung mit einer erfindungsgemäßen
Beleuchtung zeigt,
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9 eine
erfindungsgemäße LED in einem ersten Schnitt zeigt,
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10 eine
erfindungsgemäße LED in einem zweiten Schnitt
zeigt,
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11 ein
erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte zeigt,
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12 eine
Platine mit Bauteilbedruckung einer weiteren Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte zeigt,
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13 ein
Gehäuse für eine Platine nach 10 zeigt,
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14 eine
Seite mit Leiterbahnen einer Platine nach 10 zeigt,
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15 eine
andere Seite mit Leiterbahnen einer Platine nach 10 zeigt,
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16 einen
Unterputzeinbaurahmen einer weiteren Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte zeigt,
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17 eine
weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte zeigt, die als Aufputz- oder zusammen mit einem
Rahmen nach 14 als Unterputzsicherheitsleuchte
verbaubar ist,
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die 18–20 drei
wichtige Teile einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte zeigen,
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21 eine
weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte zeigt,
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22 eine
weitere Platine mit LED zeigt, die vorteilhafter Weise auf Grund
ihrer Abmessungen und Kontaktierung eine Leuchtstoffröhre
ersetzen kann,
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die 23 und 24 eine
weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte zeigen,
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25 eine
weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte zeigt,
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26 eine
weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte zeigt,
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27 eine
weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte von einer rückwärtigen, geöffneten
Perspektive zeigt,
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28 eine
weitere Platine mit erfindungsgemäßen LEDs zeigt,
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29 verschiedene,
zusammenhängend auszuhändigende Rettungszeichen
zeigt,
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die 30 und 31 Abdeckungen
zur Abdeckung von Kabeldurchbrüchen, Öffnungen
und sonstigen Spritzwassereinlässen für zuvor
dargestellte Ausführungsformen erfindungsgemäßer
Sicherheitsleuchten zeigen,
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32 einen
ersten Schaltplan für die Ansteuerung von einer oder mehreren
LEDs nach einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
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33 einen
zweiten Schaltplan für die Ansteuerung von LEDs nach einem
zweiten Ausführungsbeispiel zeigt,
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34 einen
dritten Schaltplan für die Ansteuerung von LEDs nach einem
dritten Ausführungsbeispiel zeigt,
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35 beispielhaft
ein Gebäudeinstallationsnetzwerk für Sicherheitsbeleuchtungen
zeigt,
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36 ein
Polardiagramm für eine LED zeigt, die keine differenzierende
Strahlstärkenverteilung hat, und
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37 die
Beleuchtungsstärke einer Sicherheitsleuchte mit einer LED
nach 36 entlang eines Versuchs- bzw. Referenzraumes
wie einem Flur zeigt.
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Figurenbeschreibung
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1 zeigt
in schematischer Darstellung einen üblichen Fluchtweg,
der sich – wie häufig vorzufinden – aus
verschiedenen Fluren 23, 25 zusammensetzt. Der
Flur 23 soll der eigentliche Fluchtweg 21 sein,
auf den stichartig andere Flure wie Flur 25 führen.
Damit die Sicherheitsleuchten von allen Personen gut zu sehen sind, werden
in der Regel einzelne Sicherheitsleuchten 1 möglichst
hoch montiert, die durch weitere Sicherheitsleuchten 1 an
den Wänden wie der Rückwand 13 ergänzt
werden. Hierzu wird eine einzelne Sicherheitsleuchte 1 an
der Stockwerkdecke 15 montiert. Die Sicherheitsleuchte 1 strahlt
eine gewisse Lichtverteilung 17 durch ihre gerichteten
Lichtstrahlen mit der Lichtstrahlrichtung 19 ab. Die Lichtverteilung 17 von
der Sicherheitsleuchte 1 ist nicht überall gleich.
Die Lichtverteilung 17 ist in einer vor der Sicherheitsleuchte 1 aufgespannten
Rotationsebene ungleichmäßig, sie ist also rotationsunsymmetrisch.
Handelt es sich bei der Sicherheitsleuchte 1 um eine Fluchtwegsleuchte 3,
so wird normungsgemäß in der Regel eine Mindestbeleuchtungsstärke
in Bodennähe des Fluchtwegs 21 verlangt. Die Fluchtwege 21 werden
zur normungsgerechten Ausleuchtung mit ersten Leuchten 9 und
zweiten Leuchten 11 versehen. Die Rettungszeichenleuchte 5 ist
mit Rettungszeichen 7 ausgestattet, sodass diese Art Sicherheitsleuchte 1 den
Flüchtenden den Ausgang bzw. die Ausgangsrichtung anzeigen
kann. Somit werden Sicherheitsleuchten 1 sowohl an den
Stockwerkdecken 15 als auch an den Wänden wie
den Rückwänden 13 der Fluchtwege 21 je
nach Anwendungsfall montiert. Zur Steigerung eines einheitlichen
Erscheinungsbildes und für eine bessere Materialwirtschaft
wird die Sicherheitsleuchte 1 so gestaltet, dass sie sowohl
als Fluchtwegsleuchte 3 als auch als Rettungszeichenleuchte 5 verwendet
werden kann. Hierzu sind in einer Ausgestaltung nur minimale Änderungen
durchzuführen. In einer weiteren Ausgestaltung ist die
Sicherheitsleuchte 1 sowohl eine Fluchtwegsleuchte 3 als
auch eine Rettungszeichenleuchte 5. Eine und die gleiche
Leuchte ist sowohl eine Fluchtwegsleuchte 3 als auch eine
Rettungszeichenleuchte 5. Die Leuchten 9 und 11 können – somit
nach ihrem Gehäuse zu urteilen – identisch gestaltet
sein. Die Leuchten 9 können als Sicherheitsleuchten 1 für
die Fluchtwegsausleuchtung als Fluchtwegsleuchte 3 gestaltet
sein. Die Leuchten 11 können als Rettungszeichenleuchten 9 gestaltet
sein. Mit nur wenigen Handgriffen, d. h. nur durch den Austausch
einer Abdeckung oder eines Schirms, lässt sich eine Leuchte 9,
die in der Art einer Fluchtwegsleuchte 3 aufgebaut ist,
in eine Leuchte 11, die als Rettungszeichenleuchte 5 genutzt
werden soll, umwandeln.
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2 zeigt
einen ersten Spannungsverlauf auf Leitung eines Endstromkreises 185 (s. 35).
Liegt die reguläre Versorgungsnetzspannung 31 an
der Sicherheitsleuchte 1 (nach 1) an, so
wird die Sicherheitsleuchte 1 mit einer Wechselspannung
UAC über eine gewisse Zeit versorgt.
Die Spannung US weist somit eine Amplitude
A auf. Es handelt sich um die Dauerphasenamplitude AD.
Sinkt die Dauerphasenamplitude AD unter
einen Mindestwert, liegt somit nach einem Netzstörungsereignis 33 nur
noch eine Mindestamplitude Amin an, so sinkt
die effektive Spannung der Energieversorgung ab. In diesem Fall
erkennt die Sicherheitsleuchte 1 das Vorliegen eines Netzstörungsereignisses 33. Über
einen Zeitverlauf t wechselt die Sicherheitsleuchte 1 in einen
Zustand einer zweiten Helligkeit 37. Die zweite Helligkeit 37 ist
stärker als die erste Helligkeit 35, die, während
die Spannung US mit der Dauerphasenamplitude
AD an der Sicherheitsleuchte 1 anliegt,
von der Sicherheitsleuchte 1 abgegeben wird. Obwohl die
Energieversorgung 39 des ersten Zustandes 203 eine
höhere Leistung an die Sicherheitsleuchte 1 zur
Verfügung stellen kann, leuchtet die Sicherheitsleuchte 1 durch
ihre LED 55 (s. 9) mit einer höheren
Helligkeit 37 im zweiten Zustand 205 der Energieversorgung 41.
Das Beleuchtungsverhalten der Sicherheitsleuchte 1 verhält
sich genau umgekehrt zu der anliegenden Wirkleistung an der Sicherheitsleuchte 1.
In Abhängigkeit von Ereignissen auf den Versorgungsleitungen
wechselt die Sicherheitsleuchte 1 von einem ersten Zustand
in einen zweiten Zustand über. Für den Umschaltvorgang
von der ersten Helligkeit 35 auf die zweite Helligkeit 37 braucht
die Sicherheitsleuchte 1 eine gewisse Zeit, z. B. nahezu
1,5 Phasen. Die leicht verzögerte Umschaltung, z. B. innerhalb
von 30 ms, wird durch Umladevorgänge in Speicherkondensatoren
der Schaltung (siehe 32 bis 34) verursacht.
Der Lichtstrom Φ1, der dem ersten
Zustand 203 zugeordnet ist, ist niedriger als der Lichtstrom Φ2, der aus der Sicherheitsleuchte 1 (s. 1)
nach einem Netzstörungsereignis 33, ggf. verzögert,
austritt. Der Lichtstrom wechselt sprungartig, sobald die Umladevorgänge
in der Sicherheitsleuchte 1 abgeschlossen sind. Der Lichtstrom Φ2 leuchtet dann stärker auf, wenn
anzunehmen ist, dass der Fluchtweg 21 (s. 1)
tatsächlich heller auszuleuchten ist. In der Phase, wenn
eine Dauerphasenamplitude AD in der Form
einer Wechselspannung UAC als Versorgungsnetzspannung 31 anliegt,
wird die LED 55 (s. 9) durch
eine Rücknahme bzw. Reduktion des Versorgungsstroms geschont
und somit in der Lebensdauer verlängert.
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3 zeigt
einen weiteren Zeitverlauf t, bei dem die Spannung US bis
zu dem Netzstörungsereignis 33 mit der Dauerphasenamplitude
AD anliegt. Es wird aus der Sicherheitsleuchte
ein erster Lichtstrom Φ1 ausgestrahlt.
Nach dem Netzstörungsereignis 33 bricht die Spannung
US komplett ein, es liegt keine Wechselspannung
UAC mehr an, die Amplitude A der Wechselspannung
UAC ist Null. Obwohl keine Spannungsversorgung
mehr sichergestellt ist, leuchtet die Sicherheitsleuchte 1 (s. 1)
nach dem Netzstörungsereignis 33 mit einer zweiten
Helligkeit 37, die höher ist als die erste Helligkeit 35 während
des regulären Betriebes, der Versorgung mit Spannung 31 aus
dem Versorgungsnetz der Sicherheitsleuchten 1. Im ersten
Zustand 203 ist eine Energieversorgung 39 von
außen an die Sicherheitsleuchten 1 sichergestellt.
In dem zweiten Zustand 205 bezieht die Sicherheitsleuchte 1 die
notwendige Energie, damit sie heller als zuvor leuchten kann, aus
sich selbst. Der Lichtstrom Φ2,
der bei einem Wegfall der Spannung 31 aus dem Versorgungsnetz
aus dem Leuchtmittel der Sicherheitsleuchte 1 austritt,
steigt rampenförmig startend mit der Stärke des
Lichtstroms Φ2 an, bis er die Zielhelligkeit
für den so genannten Notbetrieb herstellen kann. Zur Vermeidung
von fehlerhaften Helligkeitssteigerungen folgt dem Eintritt in den
zweiten Zustand 205 die höhere Helligkeit verzögert.
Versorgungsnetzspannungsschwankungen können so im Sinne
eines Tiefpasses ausgeregelt werden. In schlecht beleuchteten Bereichen
kann die Verzögerungszeit tZ auch
weiter verkürzt werden, nämlich auf 0 eingestellt
werden. Dann würde ein rampenmäßiger
(s. 3) oder sprunghafter (s. 2) Anstieg
des Lichtstroms Φ2 augenblicklich
dem Netzstörungsereignis folgen. Die Energieversorgung 41 ist
gleichzeitig im zweiten Zustand Null.
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4 zeigt
einen dritten Fall der Energieversorgung an Sicherheitsleuchten 1 über
ein Versorgungsnetz an Hand der Versorgungsnetzspannung 31,
bei dem die Wechselspannung UAC mit ihrer
Amplitude A den Wert der Mindestamplitude Amin nach
der Dauerphasenamplitude AD unterschreitet.
Der Spannungsverlauf US ist wie in den 2 und 3 über
die Zeit t aufgetragen. An der Ordinate lässt sich der
Spannungswert US und die Stärke
des Lichtstroms Φ1, Φ2 ablesen. Aufgrund einer Notstromversorgung,
zum Beispiel über eine Gleichspannungsquelle (s. 35),
kann auf die Endstromkreise eine Gleichspannung UDC gelegt
werden. Nach dem Eintritt des Netzstörungsereignisses 33 leuchtet
die Sicherheitsleuchte 1 (s. 1) mit einer
deutlich höheren Helligkeit 37 als in der Phase
des ersten Zustands 203 der Energieversorgung. Bei regulärer
Energieversorgung, dem ersten Zustand 203, ist die Helligkeit 35 der
Sicherheitsleuchte 1 reduziert bzw. zurückgenommen.
Nach dem Netzstörungsereignis 33, nach dem die
Wechselspannung UAC vollständig
zusammengebrochen ist, erlöscht auch die Leuchtkraft der
Sicherheitsleuchte 1, wenn es keine autark versorgte Sicherheitsleuchte 1 ist,
sondern eine Gruppen- oder Zentralbatterieanlage für die
Versorgungsspannung zur Verfügung steht. Die Batterieanlage 187 (s. 35),
z. B. die Gruppenbatterieanlage, kann auf Batterien 189, 181 zurückgreifen
(s. 35), um nach einer Umschaltphase eine Gleichspannung
UDC mit einer Mindestamplitude Amin über den Versorgungsleitungen
an der Sicherheitsleuchte (s. 1) anliegen
zu haben. Ist die Notstromanlage des Gebäudes so eingestellt,
dass bei einem Netzstörungsereignis 33 auf eine
Gleichspannung UDC gewechselt wird, ggf.
weniger als zwei Phasen der regulären Wechselspannung UAC verzögert, so sollte die Sicherheitsleuchte 1 die
erhöhte Helligkeit 37 mit dem stärkeren
Lichtstrom Φ2 unmittelbar bei der
Aufschaltung der Gleichspannung UDC einnehmen.
Die Energieversorgung 41 im zweiten Zustand entspricht
einer Gleichspannung, es findet ein Wechsel von Wechselspannung
auf Gleichspannung statt.
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5 zeigt
in einem Diagramm die Vorteile einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte mit Stromregelung für die Leuchtmittel.
Das Diagramm nach 5 zeigt einen Zustand der Sicherheitsleuchte über
ihre Betriebszeit, also entlang des Zeitverlaufs t. Nachfolgend
wird der zweite Zustand beschrieben. Das Diagramm für den
ersten Zustand sieht um einen entsprechenden Faktor auf der y-Achse
projiziert gleich zu dem dargestellten Diagramm aus. Die Darstellung
ist analog auf den ersten Zustand zu übertragen. Der elektrische
Strom I und der Lichtstrom Φ werden über die Zeit
t dargestellt. Φ4 zeigt den Lichtstrom
bei einem nachgeregelten elektrischen Strom Ivar,
der im Laufe der Betriebszeit zunimmt. Die LED wird mit einem stärkeren
Strom am Ende der Betriebszeit betrieben als am Anfang. Die Kurve Φ3 zeigt den im Vergleich zu dem Lichtstrom Φ4 sehr schnell abfallenden Lichtstrom Φ3. Je nach Spezifikation muss ein Leuchtmittel
bzw. eine Sicherheitsleuchte eine Mindestbetriebszeit zur Verfügung
stehen. Je nach Anwendungsfall werden Mindestbetriebszeiten von 10.000
Stunden oder sogar auch 30.000 Stunden gefordert. Damit die Mindestbeleuchtungsstärke Φmin. tatsächlich über die
gesamte vorgesehene Betriebszeit zur Verfügung steht, wird
mit einem Konstantstrom Ikonst. die einzelne
LED des Beleuchtungsmittels betrieben, der eigentlich für
die LED und den anfänglich abzugebenden Lichtstrom zu hoch
ist. Je nach Auslegung kann tatsächlich mit einem verringerten
Strom Ivar gestartet werden, der zwischen
50% und 80%, vorzugsweise bei 75%, des bei Konstantstromversorgung
Ikonst. sonst anliegenden Stroms anzusiedeln
ist. 5 zeigt einen Leuchtstärkeverlauf anhand
des Lichtstroms Φ4, der durch einen
nachgeregelten Strom Ivar mit einer anfänglichen
Stärke von ca. 75% bis 80% eines vergleichbaren Konstantstroms
Ikonst, wenn die Sicherheitsleuchte sich
in dem zweiten Zustand befindet, betrieben wird. Die anfängliche
Stärke wird jedes Mal eingenommen, wenn die Sicherheitsleuchte
in den zweiten Betriebszustand gelangt und eine Mindestbetriebszeit
noch nicht erreicht wurde. Aufgrund des höheren anfänglichen
Konstantstroms Ikonst altert eine so betriebene
LED schneller. Die Betriebsendzeit tEnd1 wird
schneller erreicht als bei einer LED mit variablem Strom Ivar. Wird die Helligkeit während
der Betriebszeit gemessen, insbesondere wenn die Sicherheitsleuchte
in einem der beiden Zustände ist, alternativ wird die abgelaufene
Betriebszeit t berücksichtigt (s. 32 bis 34),
so kann der Versorgungsstrom hyperbelartig oder asymptotisch bis
zu einem Maximalstrom über die Betriebszeit t nach und
nach angehoben werden. Wird weiterhin eine Strombegrenzung nach
Unterschreitung der Mindesthelligkeit bzw. des Mindestlichtstroms Φmin für den Versorgungsstrom Ivar vorgesehen, so Lässt sich eine
erfindungsgemäße Sicherheitsleuchte selbst noch
bei Unterschreitung des Mindestlichtstroms Φmin in
einem Notbetrieb weiterhin betreiben. Die Unterschreitung der Mindesthelligkeit
zum Zeitpunkt tEnd2 ist hinausgezögert
und kann darüber hinaus sicher erhoben werden. Hierzu gibt
es zahlreiche Indizes. Es kann das Erreichen des Grenzstroms bzw.
das Einschalten der Strombegrenzung abgefragt werden. An Hand der
ansprechenden Strombegrenzung kann ganz allgemein ein Leuchtmittelfehler
identifiziert werden. Genauso kann die Helligkeit oder ein Teil
der Helligkeit in oder an der Leuchte gemessen werden. Dieser Zustand
kann angezeigt, gemeldet oder an eine zentrale Einheit, wie eine
Zentralbatterieanlage, geschickt werden. Die Unterschreitung des
Mindestlichtstroms Φmin kann im
Rahmen einer Prüfschleife, z. B. über Stromimpulse,
an den Hauptverteiler oder den Unterverteiler weitergeleitet werden.
Damit entfällt ein häufiges Begehen der Räumlichkeiten
mit Sicherheitsleuchten. Versuche haben gezeigt, dass die Stromnachführung
bei anfänglich niedrigerem Startstrom (etwas mehr als 50%
des vergleichsweise zu wählenden Konstantstroms Ikonst) die Betriebszeit t der Leuchten auf
bis zu 50.000 Betriebsstunden steigern kann. Die Lichtstromausbeute des
Lichtstroms Φ4 ist über
die Betriebszeit t vergleichmäßigt, indem der
Strom Ivar mit andauernder Betriebszeit
hyperbelartig bis über den sonst zu wählenden
Dauerstrom Ikonst angehoben wird. Die durch
den Versorgungsstrom verursachte Alterung einer erfindungsgemäßen
LED in einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte
lässt sich so verzögern. Der Strom Ivar wird
nur eingeschaltet, insbesondere in der Stärke, in der er
das letzte Mal ausgeschaltet worden ist, wenn die Sicherheitsleuchte
in den zweiten Zustand gelangen soll oder gelangt ist.
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6 zeigt
ein Polardiagramm mit Lichtstromstärken Φ einer
LED, die je nach Leuchtmittelorientierung 49, 51 Maxima 45, 47 des
Lichtstroms in unterschiedliche Richtungen aufweist. Die Lichtverteilung 17 (s. 1)
ist in einer Ebene vor dem Leuchtmittel unsymmetrisch. Die Lichtverteilung
bildet in einer Rotationsebene eine unsymmetrische Verteilung aus.
Wird das Leuchtmittel, wie zum Beispiel die LED 55 (s. 9),
in einer ersten Orientierung 49 angebracht, so strahlt
die LED mit wenigstens 2 Lichtstrommaxima 45, 47 ab.
Zwischen den beiden Lichtstrommaxima 45, 47 kann
ein Winkel φ aufgespannt werden, der die beiden Maxima 45, 47 in
der Ebene von einander separiert. Der Winkel φ beträgt
wenigstens 90°, vorzugsweise mehr als 100°. Der
Winkel φ kann 115° groß sein. Von der
LED 55 gehen die Lichtstrommaxima 45, 47 mit
mehr als 90° in unterschiedliche Richtungen weg. Die Abstrahlrichtung 43 der
LED 55 (s. 9) ist für die Abstrahlung
auf eine Seite hin optimiert. Quer zu dieser Seite kann eine Ebene
aufgespannt werden. Wird die LED 55, die quer zu der Ebene
steht, um 90° in der Ebene gedreht, so ergibt sich das
Verteilungsmuster der zweiten Leuchtmittelorientierung 51.
Somit hat die LED 55 eine erste Leuchtmittelorientierung 49 mit
wenigstens zwei Lichtstrommaxima 45, 47 und eine
zweite Leuchtmittelorientierung 51, bei der keine dezidierten
Maxima aufzufinden sind. Durch den Quereinbau einer LED 55 (nach 9)
hinter einen Schirm (s. 8), der ein Fenster 53 (siehe
z. B. 24) abdeckt, lässt
sich somit eine aufgeweitete gleichmäßigere Ausleuchtfläche
durch Nutzung der Maxima 45, 47 in der Querrichtung
erzeugen. Werden die Maxima 45, 47 auf einen Boden
projiziert, so lässt sich der Winkel φ zwischen
den beiden sich ergebenden Ausleuchtungsmaxima 45, 47 ermitteln,
der wenigstens 90° beträgt. Zwischen den wenigstens
zwei Maxima 45, 47 gibt es einen Bereich, in dem
das Licht aus dem Leuchtmittel gestreut, d. h. zerstreut, wird.
Die Linse 57 (s. 9) hat wenigstens
einen fokussierenden Bereich und wenigstens einen Bereich mit Zerstreuungscharakteristik.
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36 zeigt
ein vergleichbares Polarkoordinatensystem zum Lichtstrom Φ wie
das aus 6 bekannte für eine
LED, die ausschließlich der Struktur nach 10 entspricht.
Die dort dargestellte LED hat keine Oberflächenstruktur
wie in 9 dargestellt. Werden die 6 und 36 miteinander
verglichen, so ist zu sehen, dass eine LED für eine erfindungsgemäße
Sicherheitsleuchte 1 um ihre Achse herum verschiedene Orientierungen 49, 51 aufweist.
Durch ein Aufspannen der Beleuchtungsfläche mit lokalen
Maxima 45, 47 lässt sich das Licht breiter
verteilen. Wird eine LED ohne Fokussiereinrichtung eingesetzt, so
ist die LED mit einem höheren elektrischen Strom zu betreiben,
um an den Rändern eine vergleichbare Ausleuchtung wie durch Lichtstrommaxima 45, 47 zu
erhalten. Eine LED 55 (nach 9) mit einer
Einrichtung zur Beeinflussung der Lichtverteilung trägt
zur weiteren Stromverbrauchminimierung am Anfang der Betriebszeit
in dem zweiten Zustand bei. Der elektrische Strom I wird erst am
Ende der Betriebszeit tEnd2 (s. 5)
angehoben, um die Lebensdauer bis zur Unterschreitung der Mindestlichtstromstärke Φmin zu verlängern.
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7 zeigt
einen Referenzraum bzw. die Messergebnisse aus einem geeigneten
Versuchsraum wie einem Flur 27. Die einzelnen Beleuchtungsstärken
in dem mit einer Deckenbeleuchtung ausgestatteten Raum sind durch
ihre Grenzen in Lux mit 1,5 Lux, 1,0 Lux und 0,5 Lux aufgetragen.
Wie zu erkennen ist, beleuchtet eine einzige Sicherheitsleuchte 1 (nach 1),
die ungefähr in der Mitte des Raums an der Decke hängt,
eine Strecke von mehr als 11 m, also nahezu eine Strecke von 12
m, mit einer ausreichenden Beleuchtungsstärke, um als einzige
Fluchtwegsleuchte benutzt zu werden. Der Flur 27 hat eine
Breite von ca. 2 m. Eine Fläche von 2 m mal 12 m lässt
sich durch eine einzige Sicherheitsleuchte mit wenigstens einer
LED ausreichend beleuchten.
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Werden
dem gegenüber die Messergebnisse des gleichen Referenzraums
bzw. Versuchsraums, z. B. in der Form eines Flurs 29, nach 37 herangezogen,
so ist zu erkennen, dass ähnlich aufgebaute Leuchten wie
eine erfindungsgemäße Sicherheitsleuchte, jedoch
ohne die erfindungsgemäßen LEDs als Leuchtmittel zwar
ein deutlich höheres Maximum in der Nähe der Leuchte
haben, jedoch nur eine Strecke von ca. 6 m bis 7 m ausreichend beleuchten
können.
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In 8 ist
ein hinterleuchteter Schirm für eine Sicherheitsleuchte 1 (nach 1)
mit seinen Lichtverteilungen dargestellt. Die Daten sind dadurch
erhoben, dass eine LED 55 (nach 9) als Teil
eines Beleuchtungsmittels – ähnlich wie in 11 dargestellt – ca.
4–5 cm hinter dem 20 cm hohen Schirm angeordnet worden
ist. Der in 8 dargestellte Schirm wird als
Fenster 53 eines Gehäuses einer Sicherheitsleuchte 1 (nach 1)
verwendet. Das Fenster 53 hat die Größe
eines Standardrettungszeichens 7. Die Zahlenwerte stellen die
jeweilige Grenze eines Beleuchtungsbereiches mit einer Mindestleuchtdichte Φmin dar. Anhand der Grenze von 770 Candela
pro Quadratmeter ist zu sehen, dass durch die beiden Maxima auf
dem Schirm eine gleichmäßigere Ausleuchtung ermöglicht
wird. Der Schirm kann mit einem Piktogramm nach 29 belegt
sein. Durch die Aufweitung der gleichmäßigeren
Beleuchtungsfläche kann das normungsgemäße
Kontrastverhältnis für farblich ausgestaltete
Flächen, z. B. grüne Flächen, gegenüber
hellen Flächen eines Piktogramms nach 29 eingehalten
werden. Das Fenster 53 dient als Projektionsfläche.
Durch die Schaffung einer Projektionsebene für den Lichtstrahl
der LED 55 (nach 9), die
gleichzeitig das Fenster 53 ist, werden Beleuchtungsspots
vermieden. Eine milchige Projektionsfläche sorgt für
eine weitere diffusere Verteilung des Lichtstroms Φ. Somit
können die Einrichtung zur Verteilung des Lichts aufgeteilt
und mehrfach in der Sicherheitsleuchte 1 (nach 1)
angeordnet sein. Jede einzelne Einrichtung beeinflusst den Lichtstrahl
auf Grund ihres Beugungs- und Brechungsverhalten deterministisch.
Die sich ergebende Lichtverteilung lässt sich deterministisch
bestimmen.
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9 zeigt
eine geeignete LED 55, die oberflächenmontiert
auf einer Platine 133 (nach 12) die Lichtstrommaxima 45, 47 (nach 6)
ausstrahlt. Aus ein und der gleichen LED 55 werden mehrere
Lichtstrommaxima 45, 47 ausgestrahlt. Zur Oberflächenmontage
hat die LED 55 Kontaktfahnen 75, 77.
Die Kontaktfahnen 75, 77 stellen die Kontaktierung
des LED-Halbleiters 59, ggf. über zusätzliche
Kontaktierungsdrähte 79, die an den Halbleiter 59 gebondet
sein können, nach außen sicher. Die LED 55 umfasst
eine Einrichtung 61 zur Beeinflussung des Lichtstrahls
der LED 55. Die Einrichtung 61 setzt sich aus
verschiedenen Materialien zusammen. Unter anderem ist die Silikonvergussmasse 83 Teil
der Einrichtung 61. Ein weiterer Teil der Einrichtung 61 ist
die Linse 57. Die Silikonvergussmasse 83 umschließt
eine Phosphoreszenzschicht 81, die auf dem LED-Halbleiter 59 aufgebracht
ist. Der LED-Halbleiter 59 ist ein Galliumnitridhalbleiter.
Die Linse 57 hat einen ersten Linsenabschnitt 63,
einen zweiten Linsenabschnitt 65 und einen dritten Linsenabschnitt 67.
Die Linsenabschnitte 63, 65, 67 sind
unterschiedlich geformt, jedoch können zwei Linsenabschnitte 63, 65 spiegelbildlich
zueinander geformt sein. Die Linsenabschnitte 63, 65, 67 gehen
ineinander über. Durch die Oberflächenwölbungen
der drei Linsenabschnitte 63, 65, 67 ergeben
sich wenigstens zwei fokussierende Bereiche 71, 73 und
einen aufweitenden Bereich 69. Der aufweitende Bereich 69 liegt
zwischen den beiden fokussierenden Bereichen 71, 73.
Die fokussierenden Bereiche 71, 73 sind zur Erzeugung
von lokalen Lichtstrommaxima 45, 47 (nach 6)
gebildet. Zwischen den Maxima 45, 47 bildet sich
somit in der Projektionsebene ein aufgefächerte Lichtbereich
heraus. Zur Wärmeableitung der Verlustwärme aus
dem Material des LED-Halbleiters 59 ist platinenseitig
der LED 55 ein wärmeleitfähiges Substrat 85 großflächig
vorhanden. Die Verlustwärmeableitung reduziert die Alterung.
Die Oberfläche der LED 55 ist konturiert. Die
konvexen Abschnitte 63, 65 der Linse 57 sorgen
für Lichtstrommaxima 45, 47 (nach 6)
der LED 55. Zwischen den konvexen Linsenabschnitten 63, 65 sitzt
ein konkaver Linsenabschnitt 67. Der konkave Linsenabschnitt 67 ist
für die Aufweitung des Lichts zuständig. Die Phosphoreszenzschicht 81 trägt
zur Weißlichtbildung der LED 55 bei. Die LED 55 strahlt
jenseits ihrer Linse 57 überwiegend ein weißes
Licht aus. Der LED-Halbleiter 59 würde ohne Phosphoreszenzschicht 81 einen
gelblichen Lichtstrahl aussenden. Die Phosphoreszenzschicht 81 sorgt
für die Beimischung von Licht einer blauen Wellenlänge,
so dass insgesamt weißes Licht aus der LED 55 austritt.
Die LED 55 strahlt den größten Anteil
des Lichts in die dem wärmeleitfähigen Substrat
abgewandte Richtung ab. Durch die Linsenabschnitte 63, 65 sieht
die LED 55 wie eine Kuppel mit Ohren aus. Die LED 55 hat
eine Linse 57 mit seitlich herausstehenden Erhöhungen.
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10 zeigt
eine LED 55 in einem anderen Querschnitt. Die LED 55 nach 9 kann
neunzig Grad zu der Darstellung nach 10 geschnitten
sein. In einer Schnittebene sind die konvexen Ausformungen als fokussierende
Bereiche 71, 73 (in 9) zu sehen.
In einer weiteren Schnittebene hat die LED 55 keine fokussierenden
Bereiche. In einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte 1 (s. 1)
kann natürlich auch eine LED 55 verbaut sein,
die vollständig auswölbungsfrei mit einer einzigen
zusammenhängenden Kuppel aufgebaut ist. Die Linse 57 als
Einrichtung 61 (nach 9) zur Beeinflussung
des Lichtstrahls, der aus dem LED-Halbleiter 59 austritt,
streut durch die einfach gebogene Oberfläche das Licht
in der unmittelbaren Richtung der LED-Ausrichtung. Die LED 55 hat
auf einer Schicht eines wärmeleitfähigen Substrats 85 partiell
eine Kontaktfahne 77 parallel zu dem Substrat 85 aufgeschichtet.
Als weitere Schichten kommen darüber der LED-Halbleiter 59 und
die Phosphoreszenzschicht 81. Der eigentliche innere Kern
der LED 55 ist durch eine Silikonvergussmasse 83 verschlossen,
die bis zu der Linse 57 heranreicht. Stellen die 9 und 10 zwei in
ungefähr 90° abweichende Querschnitte durch eine
LED 55 dar, so ist zu sehen, wie die in ihrer Oberfläche unsymmetrisch
ausgeformte Linse 57 zur Erzeugung der rotationsunsymmetrischen
Lichtverteilung 17 (nach 1) beiträgt.
Die oberste Schicht, die die Funktion einer Linse 57 in
einer Ausgestaltung übernehmen kann, der LED 55 bietet
eine gewölbte Oberfläche.
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11 zeigt
eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte 1 mit einem Leuchtmittel 87.
Das Leuchtmittel 87 umfasst wenigstens eine LED 55.
Die LED 55 kann den aus ihr austretenden Lichtstrom in
unterschiedliche Richtungen fokussieren. In das Gehäuse 89 der
Sicherheitsleuchte 1 kann ein Kabel so eingeführt
werden, dass es auf den Versorgungsanschlüssen 91, 93 aufgelegt
ist. Hierzu hat der Boden 97 Perforationen oder Öffnungen,
die für die Durchleitung des Kabels der allgemeinen Stromversorgung
bestimmt sind. Das Gehäuse 89 hat einen Boden 97 und
eine gewisse Anzahl Seitenwände 99, zum Beispiel
wenigstens vier Seitenwände 99. Zwischen der LED 55 und
einem in dem Gehäuse 89 angeordneten Reflektor 117,
der insbesondere aus Metall, Kunststoff oder metallisiertem Kunststoff
besteht, der einen Abstand 95 zur LED 55 in jedem
Punkt hat, kann eine in dem Gehäuse vorhandene Luftkonvektion
zur Kühlung genutzt werden. Die Kühlung der LED 55 wird
durch die Konvektion gesteigert. Das Licht, das als Streulicht gilt,
wird durch den Reflektor 117 in die Ausleuchtrichtung,
also in die Richtung der Lichtverteilung 17 nach 1,
gespiegelt. Die Sicherheitsleuchte 1 hat weiterhin eine
Abdeckung 101, die eine Fresnelstruktur 103 aufweisen
kann. Die Fresnelstruktur 103 ist eine Vorrichtung 61 zur
Beeinflussung des Lichtstrahls. Die Fresnelstruktur 103 nach 11 funktioniert ähnlich
wie die Einrichtung 61 zur Beeinflussung des Lichtstrahls
nach 9. Durch verschiedene Klicknasen 113, 115 können
die einzelnen Teile, zum Beispiel die Wanne 107 und die
Abdeckung 101, werkzeuglos zusammengesteckt werden. Zur
Spritzwassersicherheit können zwischen Abdeckung 101 und
Seitenwänden 99 Dichtungen 105 vorgesehen
werden. Klickrillen 109, 111 sind Gegenstücke
für die Klicknasen 113, 115. Die LED 55 leuchtet
mit unterschiedlichen Helligkeitsstufen, sozusagen mit unterschiedlichen
Dimmungsstufen, je nach anliegender Spannungsversorgung an den Versorgungsanschlüssen 91, 93.
Die Wanne 107 ist so groß, dass sie Raum 119 für
ein Netzteil bietet. Das Netzteil kann insbesondere ein Schaltnetzteil
sein. Die mit wenigstens einer LED 55 bestückte
Sicherheitsleuchte 1 ist somit spritzwassergeschützt.
Durch die mehrfache Verwendung von Einrichtungen zur Beeinflussung
des Lichtstrahls (als Teil der LED 55 und als Teil der
Abdeckung 101), d. h. an verschiedenen Punkten und Stellen
in dem Strahlweg des Lichts, kann die Sicherheitsleuchte 1 trotz
für die LED 55 ausreichend vorzusehender Kühlung
kleiner als handgroß gestaltet sein.
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In 12 ist
die Oberflächenbedruckung einer geeigneten Platine 133 für
ein Gehäuse, wie zum Beispiel in 11 oder 13 dargestellt,
abgebildet. Auf der Platine 133 sind mehrere LEDs 55, 121, 123 angeordnet.
Die LEDs 55, 121, 123 sind SMD-LEDs.
Jeder LED 55, 121, 123 ist ein Thyristor 125, 127, 129 zugeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt)
kann auch ein Thyristor 125, 127, 129 zum Brücken
mehrerer LEDs 55, 121 auf der Platine 133 vorhanden
sein. Die Platine 133 hat umlaufend eine Fräskante 139.
Die Fräskante 139 mündet in wenigstens
eine Nase 135. Die Nase 135 ist als federnde Nase gestaltet.
Werden mehrere Nasen 135 vorgesehen, so können
die zugeordneten Laschen 137 als selbsthaltende Platinenbefestigung
ausgestaltet sein. Die Platine 133 hat diverse Befestigungsöffnungen 141, 143. Weiterhin
kann die Platine 133 eine Kabeldurchführungsöffnung 145 aufweisen.
Einige der Öffnungen 141, 143, 145 dienen
der Allgemeinversorgung 131 mit elektrischer Energie. So
können durch eine der Öffnungen 141, 143, 145 Kabel
zu Akkumulatoren oder Sekundärzellen 175, 177 (siehe 27)
durchgesteckt sein. Für den Anschluss der Allgemeinversorgung 131 ist
ein Stecker auf der Platine 133 befestigt. Der Stecker
hat einen ersten und einen zweiten Versorgungsanschluss 91, 93.
Die Platine 133 ist eine kompakte Platine 133. Die
Platine 133 ist rund. Aus der runden Platine 133 steht
Material der Platine in Form von Laschen 137 und Nasen 135 heraus.
Die Nasen 135 und die Laschen 137 sind für
einen Eingriff in ein Gehäuse 149 (s. 13) bestimmt.
Die Laschen 137 sind nach innen, auf die Platinenmitte
hin, nachgiebig eindrückbar. Bei Ausfall einer oder mehrerer
der LEDs 55, 121, 123 brückt
der zugehörige Thyristor 125, 127, 129 die
zugeordnete LED 55, 121, 123. Die Öffnung 145 für
die Kabeldurchführung ist in der Mitte der Platine 133 angeordnet.
Die Befestigungsöffnungen 141,143 fluchten
mit der Kabeldurchführungsöffnung 145.
Die LEDs 55, 121, 123 sind gleichmäßig
beabstandet auf der Platine 133 angeordnet. Die nahezu
runde Fläche der Platine 133 sorgt durch die dreieckige
Anordnung der LEDs 55, 121, 123 für
eine vergleichmäßigte Ausleuchtung eines vor der
Platine 133 anzuordnenden Schirms. Die Platine 133 wird
durch einen milchigen oder mit einem Piktogramm 173, 175, 177 (s. 29)
bedruckten Schirm zum auszuleuchtenden Raum hin verdeckt. Zwischen
Platine 133 mit einer oder mehreren LEDs 55, 121, 123 und
dem Schirm ist ein Abstand 95 (s. 13) vorhanden.
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13 zeigt
ein für die Platine 133 der 12 geeignetes
Gehäuse 149, das an der Oberseite und der Unterseite
nachträglich verschließbar gestaltet ist. Das
Gehäuse 149 hat auf der Oberseite eine kragenartige
Einfassung 157. Das Gehäuse 149 ist rundlich.
In verschiedenen Bereichen der Rundung des Gehäuses 149 stehen
Haltefedern 151, 155 (dargestellt sind wenigstens
zwei Haltefedern 151, 155, die um 180° von
einander entfernt am Außenumfang des Gehäuses 149 angeordnet
sind) heraus, damit der größte Teil des Gehäuses 149 als
Einbaugehäuse bzw. Unterputzgehäuse verbaut werden
kann. Das Gehäuse 149 ist mehrfach gestuft zylinderförmig.
Auf ungefähr halber Höhe weist das Gehäuse 149 eine
Haltekante 159 auf, die zur Aufnahme der an das Gehäuse 149 angepassten
Platine 133 (siehe 12) in
seinen Rundungen abgestimmt ist. Die Nasen 135 der Platine 133 können über
die Laschen 137 (siehe 12) so
zur Seite gedrückt werden, dass beim Einsetzen der Platine 133 in
das Gehäuse 149 die Nasen 135 in wenigstens
eine Eingriffsöffnung 209, vorzugsweise gibt es
halb so viele Eingriffsöffnungen 209 wie es Nasen 135 gibt,
haltend hineinrutschen können. Die zum Einklemmen der Platine 133 bestimmte
Haltekante 159 ist in einem Abstand 95 von der
Oberfläche des Gehäuses 149, die durch
die kragenartige Einfassung 157 begrenzt wird, abgesetzt.
Das kreisrunde Loch in der Oberfläche des Gehäuses 149 kann
durch ein Schirmmaterial verdeckt werden, wobei der geplante Anwendungsfall,
ob es eine Rettungszeichenleuchte 5 (s. 1)
oder eine Fluchtwegsbeleuchtung 3 (s. 1)
ist, bestimmt, ob ein piktogrammhaltiges Abschlusselement die Abdeckung
bildet. Unterhalb der Haltekante 159, das bedeutet, abgewandt
von der Oberfläche für den Schirm, ist das Gehäuse 149 weiterhin
zylindrisch lang gezogen, damit sich unterhalb der Platine – also
nicht sichtbar – ein wahlweise aufzufüllender Raum 119 für
ein Netzteil bildet. Mit dem Begriff Netzteil wird die gesamte elektronische
Einheit, die zum Vorschalten vor den Leuchtmitteln notwendig ist,
bezeichnet, z. B. auch die Prüf- und Überwachungseinrichtungen für
den Ladebetrieb, für die Funktionsweise der LEDs und für
die Einhaltung der Mindestbeleuchtungsstärke. Die Einfassung 157 übernimmt
gleichzeitig die Aufgabe eines Unterputzmontagerahmens 147.
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Die 14 und 15 zeigen
die durch ihre Bedruckung zuvor in 12 dargestellte
Platine von zwei Seiten mit ihren Leiterbahnen 153. Einige
der Leiterbahnen 153 haben die Aufgabe der elektrischen
Versorgung der aufgelöteten oder eingebauten Bauteile,
einige der Leiterbahnen haben Kühlungsaufgaben und sind
deswegen Kühlflächen 211. Eine dritte
Motivation zur Verwendung von großflächigen Leiterbahnen 153 liegt
in der Schaffung von elektromagnetischen Schirmungsschichten. In
den 14 und 15 sind
die Nasen 135 und die die Nasen 135 haltenden
Laschen 137 zu sehen. Die Laschen 137 sind Fortsätze
der Fräskanten 139. Die Fräskante 139 ist überwiegend
rund geführt. Damit entsteht ein durch seine Rundungen
dominierter Gesamteindruck der Platine 133. Die Platine 133 ist überwiegend
massiv ausgeführt, jedoch gibt es diverse Durchkontaktierungen,
Befestigungsöffnungen 141, 143 und weitere Öffnungen,
wie z. B. eine Kabeldurchführungsöffnung 145.
Die Kühlflächen 211 sind so großflächig
gestaltet, dass die oberflächenmäßig
zu montierenden LEDs möglichst gut durch die tragende Platine 133 gekühlt
werden. Die Kühlflächen 211 stellen ein
wärmeleitfähiges Substrat 85 dar.
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In
den 16 und 17 ist
eine weitere Ausführungsform eines Gehäuses 163 in
Explosionsansicht dargestellt. Der Unterputzmontagerahmen 147 ist
von dem eigentlichen Gehäuse 163 abziehbar. Soll
die Sicherheitsleuchte nach 17 in
einer Decke versenkt werden, muss nur der Unterputzmontagerahmen 147 so über
das Gehäuse 163 gezogen werden, dass der Unterputzmontagerahmen 147 das
Gehäuse 163 einfasst. Zur Abstrahlrichtung hat
das Gehäuse 163 ein Fenster 53. Das Gehäuse 163 ist
insgesamt länglich gestaltet. Das Gehäuse 163 erinnert
an klassische Gehäuseformen für Leuchtstofflampen.
Die durch die langjährige Verwendung von Leuchtstofflampen
geschaffenen ästhetischen Erwartungen der Verwender von
Sicherheitsleuchten werden durch das Gehäuse 163 angesprochen.
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Ein ähnliches
längliches Gehäuse 165 ist in den 18, 19, 20 zu
sehen. Das Gehäuse 165 eignet sich für
Unterputz-, Decken-, Wand- und Wandauslegermontage. Drei wichtige
Teile des Gehäuses 165 sind in Explosionsdarstellung
abgebildet. Das mittlere Teil nach 19 ist
ein Halterung 213, aus der zwei Träger 215, 217 zur
Aufnahme einer Leuchtstofflampe und zur elektrischen Kontaktierung
der Leuchtstofflampe vorgesehen sind. Schiebt man die Halterung 213 mit
dem oberen Teil (vgl. 18) zusammen, rasten sie ineinander
ein. Die Halterung 213 hat auf der den Trägern 215, 217 abgewandten
Seite einen Raum 119 für elektronische Baugruppen,
wie Ladevorrichtungen oder Schaltnetzteile (siehe z. B. 32 bis 34).
Das Gehäuse 165 lässt sich mit unterschiedlichen
Leuchtmitteln betreiben. Zwischen den Trägern 215, 217 kann
eine klassische Leuchtstoffröhre eingesetzt werden. Die
Halterung 213 hat an geeigneten Stellen LEDs 55, 121, 123 integriert.
LEDs 55, 121, 123 und Leuchtstoffröhre
(nicht dargestellt) können im Sinne einer doppelten Sicherheit
(Allgemeinbeleuchtung und Sicherheitsbeleuchtung) parallel betrieben
werden. Aufgrund der Aufnahmemöglichkeit von Leuchtstoffröhren
ist das Gehäuse 165 länglich, kastenförmig
und schmal gestaltet. Für ein ästhetisches Auflösen
der kastenartigen Form verjüngt sich das Gehäuse 165 zu
dem Fenster 53 hin, aus dem Lichtstrahlen austreten. Die
lichtausstrahlende Seite ist schmaler als die Hinterwand des Gehäuses 165.
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Unter
dieser Seite können Piktogramme in Form
von Rettungszeichen 7 (vgl. 29) befestigt
werden, beispielsweise auf daruntergehängten Scheiben aus
Polymethylmethacrylat (nicht eingezeichnet), die dann über
diese hinterleuchtet und zudem beleuchtet werden.
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Eine
weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte ist in 21 zu
sehen. Das Gehäuse 167 verzichtet auf der rückwärtigen
Seite auf den Kasten, in den elektrische und elektronische Baugruppen
eingesetzt werden können. Aus diesem Grunde ist das Gehäuse 167 niedriger
als das Gehäuse 165 (nach den 18, 19, 20).
Die LEDs 55, 121, 123, 161 sind
sehr knapp, d. h. unmittelbar, hinter dem Fenster 53 angesiedelt.
Das Fenster 53 hat keine projektive Funktion, wie z. B.
das Fenster nach 11. Aufgrund der geringen Bauhöhe
der LEDs 55, 121, 123, 161 kann
ein sehr flacher, schräg zulaufender, das Fenster 53 betonender
Kasten verwendet werden. Die LED 161 unterscheidet sich
von den LEDs 55, 121, 123 in ihrer Art.
Die LED 161 ist eine kleine Kontroll-LED. Die Kontroll-LED 161 kann
z. B. ein Dauergrünlicht aussenden. Das grüne
Licht der LED 161 signalisiert dem Überprüfenden
die volle Funktionsfähigkeit der Sicherheitsleuchte. Die übrigen
LEDs sind zur regulären Beleuchtung oder Ausleuchtung von
Hinweistafeln oder dem Fluchtweg, idealerweise in weißem
Licht, bestimmt.
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22 zeigt
eine Platine 133' mit einer oberflächenmontierten
LED 55. Die Platine 133' weicht in ihren Abmessungen
von der Platine 133 (nach 12) ab,
weil sie die Längen- und Breitenabmessungen von Leuchtstofflampen
hat. Die Enden der Platine 133' sind mit elektrisch leitfähigem
Material versehen, sodass eine Oberflächenkontaktierung über
die Leiterbahnen (nicht dargestellt) bis zu der LED möglich
ist. Hierzu kann die Kontaktfläche 219 eine elektrisch
leitfähige Oberfläche oder ein elektrisch leitfähiger Überzug
sein. Die Platine 133' ist in ihrer Höhe möglichst
knapp gehalten. Das bedeutet, aufgrund der größeren
Länge und größeren Breite als die Höhe
der Platine 133', wirkt die Platine insgesamt flach. Sie
hat ein florettartiges Aussehen. Aufgrund der abgestimmten Länge
und Breite der Platine kann die Platine mit einem Leuchtmittel oder mit
mehreren Leuchtmitteln, wie mehreren LEDs, „stromfressende” Leuchtstoffröhren
ersetzen. In schon installierten Notlichtsystemen müssen
die Sicherheitsleuchten nicht ausgetauscht werden, bei Ausfall einzelner Leuchtstoffröhren
können diese sukzessive durch entsprechende Platinen nach 22 ersetzt
werden.
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Die 23 und 24 zeigen
eine weitere Ausführungsform einer Sicherheitsleuchte,
die sich durch ihre kastenartige flache und längliche Ausgestaltung
von den zuvor dargestellten Ausführungsformen geeigneter
Gehäuse unterscheidet. Das Fenster 53 wird von
einem Rahmen 221 gehalten. Das eigentlich geschlossene
Gehäuse 169, das somit in sich abgeschlossen ist,
hat ein weiteres Fenster 53. Die Lichtstrahlen müssen in
einer Ausgestaltung durch zwei Fenster 53 durchtreten.
Eines der beiden Fenster kann milchig verdeckt sein, damit die Lichtstrahlen
der LED besser gestreut werden. Ein Fenster kann in seiner Größe
so abgestimmt sein, dass es standardmäßige Piktogramme 179, 181, 183 (siehe 29)
aufnehmen kann. Der Rahmen 221 hat seitlich aus dem Rahmen
herausstehende Arme. Die Arme können teleskopierbar ein-
und ausgefahren werden. Die einzustellende Entfernung über
die Rahmenecken kann stufenlos eingestellt werden. In einer alternativen
Ausgestaltung sind bestimmte Stufen, in denen das Gehäuse
den Rahmen hält, vorgesehen. Hierzu hat das Gehäuse 169 unterhalb
der Arme des Rahmens 221 Platz zur Aufnahme der Teleskopstangen
vorgesehen. Durch die Teleskopierbarkeit des Fensters 53 mittels
dem das Fenster 53 umschließenden Rahmen 221 kann
stufenlos das Fenster 53 auf eine optimierte Brennweite
vor den LEDs eingestellt werden, damit keine punktuelle übermäßige
Ausleuchtung der Piktogramme erfolgt. Die Projezierbarkeit auf den
Rahmen 221 bzw. auf das Fenster 53 im Rahmen sorgt
für leichtere Einstellbarkeit der eingeforderten Beleuchtungsgrenzwerte.
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25 zeigt
ein weiteres Gehäuse 171 einer Sicherheitsleuchte 1,
die aufgrund des breiteren Rahmens 221 als Unterputzausführungsform
der Darstellung nach 24 ähnelt. Die Wanne 107 für
die Aufnahme der meisten elektrischen und elektronischen Bauteile
ist als Unterputzwanne gestaltet. Die Wanne 107 des Gehäuses 171 kann
während der Bauphase an der vorgesehenen Stelle einbetoniert
oder eingeputzt werden. Der Rahmen 221 kann nachträglich
so weit aufgeschoben werden, dass das Fenster 53 des Rahmens 221 optimal
beabstandet vor den Leuchtmitteln angeordnet ist. Der Installateur
kann durch reine optische Überprüfung bei der
Montage feststellen, ob eine zu starke punktuelle Ausleuchtung der
Piktogramme gegeben sein könnte. Eine zu starke Ausleuchtung
einzelner Abschnitte des Piktogramms widerspricht nicht nur den
entsprechenden Normen, sondern führt zu einer stärkeren
Alterung in Abschnitten der das Fenster 53 verdeckenden
Folie oder Membran.
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Wird
keine Folie, keine Membran oder sonstige Abdeckung in den Rahmen 221 eingelegt,
so sind die weiter rückwärtig angeordneten LEDs 55, 121, 123 von
der Vorderseite zu sehen. Aufgrund des Weglassens von diffusen Folien,
weil die LEDs entsprechende Linsen in sich integriert haben, wird
die Lichtausbeute weiter gesteigert. Den LEDs ist eine Einrichtung
zur Beeinflussung des Lichtstrahls unmittelbar, entweder kollektiv oder
individuell, vorgeschaltet. Durch Schalter, wobei mit dem Begriff
Schalter auch elektronisch schaltende Lösungen gemeint
sind, kann die tatsächlich benötigte elektrische
Stromstärke je nach Einbaufall einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsleuchte eingestellt werden. Schlucken Abdeckungen, Diffusor
und Darstellungen weniger Licht als vorgesehen, kann der elektrische
Strom Ivar (nach 5) zumindest
während der Anfangsbetriebszeit gesenkt werden.
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27 zeigt
ein weiteres Gehäuse 173, das so groß ist,
dass seitlich des Fensters 53 jeweils wenigstens eine Sekundärzelle 175, 177 angeordnet
werden kann. Das Gehäuse 173 nach 27 ist
als Gehäuse für Einzelbatteriesicherheitsleuchten
entworfen, weil neben der notwendigen Elektronik auch ausreichend Platz
für Akkumulatoren oder Sekundärzellen 175, 177 vorgesehen
ist. Die Sekundärzellen lassen sich festzurren. Die Akkumulatoren,
die ein anderes Alterungsverhalten haben als die LEDs sind somit
leicht auszutauschen, wenn die Spannlaschen herausgezogen sind.
Akkumulatoren und LEDs lassen sich in dieser Konstruktion unabhängig
von einander tauschen. LEDs auf einer Platine können nach
dem ähnlichen Prinzip durch Herausziehen der Platine ebenfalls
getauscht werden. Die Außenwand des Gehäuses 173 ist
mit Sollbruchstellen 229 versehen, die auch wieder durch
Stopfen 227 (s. 30 und 31)
bei einer Uminstallation nach einem Herausbrechen verschließbar
sind.
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28 zeigt
eine Platine 133'. Die Platine 133 ist rechteckig;
sie hat quer verlaufend zwei längere Seiten und in Übereinstimmung
mit der Fensterhöhe zwei kürzere Seiten. Ungefähr
gleichmäßig beabstandet entlang einer Fluchtlinie,
die in Querrichtung verläuft und ungefähr in der
Mitte der Breite angesiedelt ist, sind drei LEDs 55, 121, 123 positioniert,
die seitlich eingefasst sind. Der Abstand 95 zwischen der
LED 55 und der nächsten Linse, die der LED 121 zughörig
ist, ist größer als 1/3 der gesamten Breite der
Platine 133. Auf der Platine 133' sind Versorgungsanschlüsse 91, 93 angebracht, über
die die Versorgungsspannung für die LEDs 55, 121, 123 zur
Verfügung gestellt werden können. Die flache,
kompakte Platine 133' lässt sich durch seitlich umgreifende
Befestigungen in einem festen Projektionsabstand zu dem Fenster 53 (siehe
vorherige Figuren) festlegen. Durch diese Maßnahme kann
die handliche Platine 133' schnell und einfach bei Unterschreiten
einer Mindesthelligkeitsabgabe ausgetauscht werden.
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Vor
das Fenster 53 (zum Beispiel nach 27 und 20)
kann eines der Piktogramme 179, 181, 183 gelegt
werden, so dass die LEDs 55, 121, 123 (siehe 28)
auf der Platine 133' das entsprechende Rettungszeichen 7 in
Form eines Piktogramms 179, 181, 183 hinterleuchten
und somit durchleuchten können. Die Piktogramme 179, 181, 183 sind
auf ein entsprechendes Trägermaterial 223 wie
zum Beispiel eine durchsichtige Folie aufgedruckt. Die Piktogramme 179, 181, 183 werden
in der Regel in grüner Farbe hergestellt. In einzelnen
Bereichen wird die grüne Farbe weggelassen, um die Informationssymbole
wie Fluchtwegsausschilderungen zu bilden. Das Trägermaterial 223 kann
einzelne Knickkanten 225 aufweisen, an denen einzelne Abschnitte
des Trägermaterials 223 in der für das
entsprechende Fenster 53 (siehe zum Beispiel 24)
ausreichenden Größe als einzelne Piktogramme 179, 181, 183 abgetrennt
werden können. Die Knickkante 225 ist zum leichteren
Abtrennen der einzelnen Abschnitte eine Perforationskante.
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Zum
nachträglichen Verschließen aller nicht benötigten Öffnungen
der zuvor beschriebenen Gehäuse 167, 169, 171, 173 gibt
es Stopfen 227, die in den 30 und 31 näher
dargestellt werden. Der Stopfen 227 hat eine erste, überstehende
Fläche. An die überstehende Fläche schließt
sich ein Steckfortsatz zum Festklemmen des Stopfens 227 an.
Der Steckfortsatz kann abgewinkelt sein. Der Steckfortsatz ist auf
die entsprechende Lochgröße, zum Beispiel einer
geöffneten Sollbruchstelle 229 nach 27,
abgestimmt. Der Steckfortsatz ist rechtwinklig und kurz, etwas länger
als die aufnehmende Gehäusewand, gestaltet. Die Kanten
des Steckfortsatzes sind angefast. Die überstehende Fläche
verläuft quer und ist ringsum breiter als der Steckfortsatz.
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32 zeigt
einen ersten möglichen Schaltplan einer Schaltung, die
in Teilen oder vollständig auf einer Platine 133, 133' (siehe 12, 14, 22, 28)
zusammen mit den (dort dargestellten) entsprechenden LEDs 55, 121, 123 realisiert
werden kann. Die wesentliche Logik der Schaltung befindet sich in
dem programmierbaren Mikrokontroller IC1. Über Schalter
S3, S1 lässt sich eine Adresskodierung, eine Helligkeitseinstellung
und ein Dimmverhalten voreinstellen. An den Anschlüssen
J3 sind die ausgangsseitigen Verbraucher wie LEDs 55, 121, 123 anzuschließen.
Die Anschlüsse X1_5 und X1_6 sind die Anschlüsse
für die Spannungsversorgung. Die Anschlüsse X1_3
und X1_4 stehen für die Realisierung einer zusätzlich über
U1 galvanisch abgekoppelten Prüfschleife zur Verfügung.
Die geglättete, gefilterte Versorgungsspannung von den
Anschlüssen X1_5 und X1_6 (R11, RV1, C2, L3) wird sowohl
gemessen, denn hierzu wird die Spannung über R10 und R13
geteilt und an den Mikrokontroller IC1 (Pin RA1) weitergeleitet,
als auch für die weitere Spannungs- und Stromversorgung über
den Gleichrichter 81 gleichgerichtet. Der Mikrokontroller
IC1 kann über einen weiteren Pin (Pin RA0), der über
R14 an den Transistor Q2 angeschlossen ist, eine Antwort in der
Antwortschaltung R2, R8, Q1, D5 und Q2 mittels Stromimpuls erzeugen.
Erfährt der Mikrokontroller IC1 über den Optokoppler
U1, der ausgangsseitig über R12 auf Masse bezogen wird,
dass eine Prüfung durchzuführen ist, so wird kurzzeitig
ein Stromimpuls nach einer Berechnung auf dem Mikrokontroller IC1
durch die Transistorenkombination Q1, Q2 aufgelöst. Der
Betriebszustandsprüfimpuls über die Anschlüsse
X1_3, X1_4 kann nur in Form einer Gleichspannung aufgrund der Diode
D2 mit einer Mindestspannung durch D3 über den Widerstand R6
auf den Kondensator C8 gegeben werden. Der Ladeimpuls über
C8 wird durch den Optokoppler U1 an den Mikrokontroller IC1 gemeldet.
Die gleichgerichtete Versorgungsspannung wird hinter dem Gleichrichter
B1 über die abkoppelnde Diode D6 in den Spannungszwischenkreis
des Kondensators C11 geleitet. Die Energie aus dem Zwischenkreiskondensator
C11 wird über das Schaltnetzteil 207, das sich
aus dem IC3, und weiteren Bauteilen wie R16, D8, C6, R3 zusammensetzt,
an die Ausgangsseite über den Transformator 14 weitergereicht.
Ob das Schaltnetzteil 207 nach dem Fly-Back-Prinzip einwandfrei
arbeitet, kann über die Strom-Spannungswandlung des Kondensators
C9, des Widerstandes R1 und der Zehnerdiode D1 (hier an dem Anschluss RB7)
des Mikrokontrollers IC1 überprüft werden. Der
integrierte Schaltkreis IC4 als Spannungswandler liefert zusammen
mit seiner Außenbeschaltung, zum Beispiel der Kondensatoren
C3, C7 die aus dem Schaltnetzteil zur Verfügung gestellte
korrigierte niedrigere Spannung für die Halbleiterbauteile
wie IC1, U1. Der Widerstand R4 stellt eine Strom-/Spannungsbegrenzung
zur Energieübertragung über den Transformator 14 dar.
Werden die Widerstände R7, R9 zum Beispieltemperaturabhängig
gestaltet, so kann die Temperaturentwicklung auf der Platine in
dem Gehäuse in die Schaltverhaltenvorgaben des Mikrokontrollers
IC1 einfließen. Somit sollte einer der in dem Schaltplan
nach 32 dargestellten Widerstände R7, R9,
R4 durch einen temperaturabhängigen Widerstand ergänzt
oder ersetzt werden, sodass die Temperaturentwicklung in der Sicherheitsleuchte gemessen
wird. Der Messwert, der die Temperatur anzeigt, beeinflusst die
Stromstärke I (nach 5). In den Mikrokontroller
IC1 kann auch ein Betriebsstundenzähler realisiert werden.
Aufgrund der Information, welche Spannung über die Anschlüsse
X1_5, X1_6 tatsächlich anliegt, denn die Spannung wird über
R13 an den Anschluss RA1 des Mikrokontrollers IC1 gemeldet, Lässt
sich ein Betriebsstundenzähler zustandsabhängig
umsetzen. Über den Mikrokontroller IC1 (hier den Anschluss
RB6) kann der Strom aus dem Schaltnetzteil 207 verändert
bzw. eingestellt werden. Hierzu sind das Stromregel-IC IC3 und der
Mikrokontroller IC1 durch den Widerstand R9 miteinander verbunden.
Der Kondensator C4 übernimmt eine ähnliche Endstörfunktion
wie der Kondensator C2, der auf der Primärseite angesiedelt
ist. Die Spannung an den Anschlüssen J wird durch die Diode
D4 und den Kondensator C5 einweggleichgerichtet. Die restlichen
Funktionen der Schaltung nach 32 ergeben
sich für einen Elektroniker aus dieser groben Schaltplanbeschreibung
zusammen mit der Erfindungsbeschreibung.
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33 offenbart
eine etwas veränderte Realisierung einer erfindungsgemäßen
Schaltung mit Mikrokontroller IC2, bei der sechs LEDs als Leuchtmittel
LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6 in Serie verschaltet direkt auf
der Platine angebracht sind. Das Anliegen einer ausreichenden Betriebsspannung über
die LEDs LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6 lässt sich über
den Spannungsteiler R8, R12 am (PIN RA5 des) Mikrokontroller(s)
IC2 permanent überwachen. Der Widerstand R15 ist ein Strombegrenzungswiderstand
für die Leuchtmittelleiste aus den LEDs LED1, LED2, LED3,
LED4, LED5, LED6. Die LEDs LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6 sind
in eine Stromregelschleife durch den Widerstand R4 und den Optokoppler
U1 integriert, dessen Stromsignal an das Stromregel-IC IC3 des Netzteils 207 weitergeleitet
wird. Durch die optische Rückkopplung Lässt sich
eine Helligkeitssteuerung der LEDs realisieren. Hierzu kann ein
PWM-Signal (aus dem Anschluss RA4) des Mikrokontrollers IC2 über
dem Widerstand R14 und dem Widerstand R4 auf dem Optokoppler U1
aufgeschaltet werden, sodass der zur Verfügung stehende
Strom aus den Kondensatoren C3, C4, entsprechend spannungsmäßig über
die Diode D7 und die Spule L1 verarbeitet bzw. geglättet,
im Laufe der Betriebszeit angepasst, insbesondere angehoben, werden
kann. Einer Fernprüfschleife wird aus dem Mikrokontroller
IC2, hier dem Anschluss RC3, über den Widerstand R2 dadurch
strommäßig geantwortet, dass die Kombination aus
den Transistoren Q1, Q2, der Diode D9 und den entkoppelnden Widerständen
R1, R11 eine Entladungsreaktion auf den Spannungszwischenkreis aus
C1 (ggf. weiteren Bauteilen) aufprägen kann. Über
die Widerstände R6, R9 wird die an den Anschlüssen
X4-1, X4-2 anliegende Spannung gemessen; und der Mikrokontroller
IC2 erkennt, ob sich die gesamte Anlage im ersten oder zweiten Zustand
befindet. Die Halbleiter werden aus dem Spannungsregler IC4 versorgt,
der an dem Netzteil 207 angeschlossen ist. Egal ob Wechselspannung
oder Gleichspannung auf den Anschlussklemmen X4-1 und X4-2 anliegt,
wird durch den Gleichrichter B1 eine entsprechende Gleichspannung
für den Spannungszwischenkreis C1 und das Netzteil 207 erzeugt.
Die allgemeine Funktionstüchtigkeit kann über
die Prüf-LED LED7, die zum Beispiel ein grünes Licht
darstellen kann, wobei die LED LED7 über den Widerstand
R7 auf den PIN RC1 des Mikrokontrollers IC2 aufgeschaltet ist, angezeigt
werden. Eine Funktions- und/oder Adresskodierung lässt
sich hartwaremäßig über den Schalter
S3, der an den Anschlüssen RA0, RA1, RA2, RC0 des Mikrokontrollers
IC2 angeschlossen ist, einstellen. Wird eine gut beleuchtete Umgebung
vorgefunden, so lässt sich über den Schalter 53 die
Dauerbeleuchtung geringer bzw. tiefer einstellen als bei Umgebungen,
die schlecht beleuchtet sind. In Kinos und Diskotheken kann selbst
im Fall der Einnahme eines zweiten Zustands eine wunschgemäß geringere
Helligkeit eingestellt werden, als es sonst für allgemeine
Arbeitsstättenbereiche üblich ist, damit Panikreaktionen
der Besucher möglichst gering gehalten werden. Es ist fast überflüssig
zu sagen, dass mit GND, so wie auch die übrigen Bezeichnungen
für einen Elektroniker von sich heraus verständlich
sind, der Anschluss der Masse gezeigt wird.
-
34 zeigt
eine weitere schaltungstechnische Realisierung der vorliegenden
Erfindung, wobei der in 34 gezeigte
Schaltplan eigenständig oder integriert in die Schaltpläne
der 32 und 33 auf
einer Platine 133, 133 (siehe z. B. die 12, 14, 28)
aufgebaut werden kann. Über den Widerstand R4 kann mit
nur einer Leitung ein Prüfimpuls an C1 und von dem Kondensator
C1 entkoppelt durch die Optokoppler OK1 und OK2 an den Mikrokontroller
IC1, hier Anschluss RB7, aufgeschaltet werden. Das Schaltnetzteil M1
lädt elektrische Sekundärzellen, nämlich
die Akkumulatoren G1. Je nach Schaltnetzteilen M1 können
unterschiedliche Sekundärzellen verwendet werden. Die in
den Akkumulatoren G1 enthaltene Energie wird über den Widerstand
R7 an die Leuchtmittel in Form von LEDs LED1, LED2 so lange weitergegeben,
bis der Mikrokontroller IC1 durch ein Abschalten des MOS-FETs des
N-Kanaltyps Q3 die Leuchtmittel LEDs LED1, LED2 zum Erlöschen
bringt. Eine entsprechende Löschschaltung setzt sich unter
anderem aus der Schottkydiode D10 und den Spulen 11, 12 zusammen.
An der Klemmleiste J1 ist ein Schalt- und Anzeigemodul P anschließbar,
an dem der Betriebszustand, zum Beispiel über entsprechend
farbige LEDs (LG für eine grüne LED, LR für
eine rote LED, LO für eine orange LED), angezeigt wird.
Die Leitungspegel werden galvanisch entkoppelt über die
Optokoppler OK3, OK4 auf die Anschlüsse RB6, RB7 des Mikrokontrollers
IC1 weitergeleitet. Eine Prüfantwort kann über
den Optokoppler OK5 auf die Versorgungsleitung zurückgegeben
werden, wenn das über den Widerstand R6 entkoppelte Signal
am Pin RB5 des Mikrokontrollers IC1 ausgesendet wird. Zur Strombegrenzung
durch die Zustands-LEDs LG, LR, LO sind Strombegrenzungswiderstände
R1, R2, R3 jeweils an einzelnen Pins des Mikrokontrollers IC1 angeschlossen.
Die Kombination aus Widerstand R4 und Kondensator C1 stellt eine
Bandbegrenzung für die Prüfanforderung dar. Der
Mikrokontroller IC1 kann nicht nur über die LEDs LG, LR,
LO diverse Zustände anzeigen und über die Optokoppler
OK1, OK2, OK3 Prüfsignale aufnehmen, verarbeiten und entsprechende
Prüfantworten zurückschicken, sondern die Akkumulatoren G1,
die vorzugsweise im gleichen Gehäuse wie die Schaltung
nach 34 integriert sind, gegen eine Tiefentladung schützen,
denn die LEDs LED1, LED2, die Starkstrom-LEDs sein können,
lassen sich einfach durch den MOS-FET Q3 abkoppeln. Erst wenn wieder
eine ausreichend hohe Wechselspannung über das Strombegrenzungsbauteil
R5 an den Optokopplern OK3, OK4 anliegt, schaltet der Mikrokontroller
IC1 die LEDs LED1, LED2 ein. Die Lebensdauer einer so aufgebauten
Sicherheitsleuchte mit LEDs lässt sich weiter steigern.
Obwohl es eine Einzelleuchtensicherheitsleuchte ist, wird der Akkumulator
G1 ausschließlich in einem optimierten Spannungsbereich
betrieben, was zusammen mit der Erhaltungsladung und dem umfassenden
Tiefentladungsschutz zu einer erheblichen Lebensdauerverlängerung
der Akkumulatoren und der LEDs führt. Wenn der Mikrokontroller
IC1 in einen Prüfzustand durch ein Signal über
die Optokoppler OK1, OK2 versetzt wird, kann auch der Ausfall der Versorgungsspannung über
die Optokoppler OK3, OK4 simuliert werden und die Funktionstüchtigkeit
der Sicherheitsleuchte überprüft werden. Das Ergebnis
der Überprüfung wird über den Optokoppler
OK5 fernwartbar und fernprüfbar über die Versorgungsleitungen
zurückgesendet. Dem Schalter S2 können unterschiedliche
Funktionen, je nach Softwarestand des Mikrokontrollers IC1, zugeordnet
werden. In einer günstigen Ausgestaltung ist der Schalter 52 ein
Prüfschalter der Sicherheitsleuchte, der vor Ort, also direkt
an der Sicherheitsleuchte, eingeschaltet werden kann. Eine solche
Sicherheitsleuchte lässt sich sowohl fern warten als auch
im Rahmen einer Prüfbegehung warten.
-
35 zeigt
ein Gebäude
231, in dem ein elektrisches Netz,
die Leitungen L', N', PE, L'', N'', PE'' umfassend, realisiert ist.
Solche Gebäudeinstallationsnetze umfassen verschiedene
Verteiler
193,
195. An einem dieser Verteiler,
Hauptverteiler
193 oder Unterverteiler
195, ist
eine Batterieanlage
187, wie eine Zentralbatterieanlage
oder eine Gruppenbatterieanlage, angeschlossen, damit aus den Batterien
189,
191 die
Beleuchtungsanlage an den Endstromkreisen
185 mit Fluchtwegsleuchten
3 und
Rettungszeichenleuchten
5 weiter betreibbar ist, obwohl
das zentrale Versorgungsnetz eine Störung hat. Zu dem Gebäudeinstallationsnetz
gehören zahlreiche Leuchten
9,
11, die
häufig als Leuchten
9 des ersten Typs und Leuchten
11 des
zweiten Typs zu bezeichnen sind. Zur Erkennung einer Störung
gibt es einen oder mehrere Spannungswächter
201,
also mindestens einen Spannungswächter
201. Das
Messergebnis, zum Beispiel auf der Seite des zentralen Versorgungsnetzes
wird von dem Spannungswächter
201 an den Verteiler
193 oder
an die Batterieanlage
187 weitergemeldet, damit eines der
beiden Geräte
187,
193 die für
den Weiterbetrieb notwendige Energie aus den Akkumulatoren bzw.
Batterien
189,
191 beziehen kann. Sind die Sicherheitsleuchten
in Form von Fluchtwegsleuchten
3 und Rettungszeichenleuchten
5 mit
LEDs realisiert, so sind vorteilhafterweise in Vorschaltgeräten
197,
199 entsprechende
Netzteile oder Schaltnetzteile für die Spannungspegelanpassung
vorzuhalten. Die Vorschaltgeräte
197,
199 und
die Fluchtwegsleuchten
3 bzw. Rettungszeichenleuchten
5 lassen
sich, wie zu den weiter oben beschriebenen Figuren näher
ausgeführt, in einem Gehäuse integrieren. Durch
den Austausch des Diffusors oder des Piktogramms wird aus einer
Fluchtwegsleuchte
3 eine Rettungszeichenleuchte
5 und
umgekehrt. Einige der Gehäuse sind so vorteilhaft gestaltet,
dass ein und die gleiche Leuchte sowohl eine Fluchtwegsleuchte
3 als
auch eine Rettungszeichenleuchte
5 zum gleichen Zeitpunkt
darstellt.
Bezugszeichen | Bedeutung | Darstellung |
| | |
1 | Sicherheitsleuchte | Figur
1, Figur 11, Figur 25 |
3 | Fluchtwegsleuchte | Figur
1, Figur 35 |
5 | Rettungszeichenleuchte | Figur
1, Figur 35 |
7 | Rettungszeichen | Figur
1, Figur 8, Figur 29 |
9 | erste
Leuchte | Figur
1, Figur 35 |
11 | zweite
Leuchte | Figur
1, Figur 35 |
13 | Rückwand | Figur
1 |
15 | Stockwerkdecke | Figur
1 |
17 | Lichtverteilung | Figur
1 |
19 | Lichtstrahlrichtung | Figur
1 |
21 | Fluchtweg | Figur
1 |
23 | erster
Flur | Figur
1 |
25 | zweiter
Flur | Figur
1 |
27 | dritter
Flur | Figur
7 |
29 | vierter
Flur | Figur
37 |
31 | Versorgungsnetzspannung | Figur
2, Figur 3, Figur 4, |
| | Figur
31. |
US | Spannung | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
t | Zeit
bzw. Zeitverlauf | Figur
2, Figur 3, Figur 4, |
| | Figur
5 |
UAC | Wechselspannung | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
A | Amplitude
der Wechselspannung | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
Amin | Mindestamplitude | Figur
2, Figur 4 |
AD | Dauerphasenamplitude | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
tZ | Verzögerungszeit,
insbesondere zwischen | Figur
3 |
| Netzstörungsereignis
und Erreichen der endgültigen | |
| Helligkeit | |
Φ1 | Lichtstrom
einer ersten, insbesondere schwächeren | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
| Stärke | |
Φ2 | Lichtstrom
einer zweiten, insbesondere stärkeren Stärke | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
33 | Netzstörungsereignis | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
35 | erste
Helligkeit | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
37 | zweite
Helligkeit | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
39 | Energieversorgung
des ersten Zustands | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
41 | Energieversorgung
des zweiten Zustands | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
UDC | Gleichspannung | Figur
4 |
I | elektrischer
Strom | Figur
5 |
Ikonst | konstanter
Strom, insbesondere einer Stromsteuerung | Figur
5 |
Ivar | variabler
Strom, insbesondere einer Stromsteuerung | Figur
5 |
Φ | Lichtstrom | Figur
5, Figur 6, Figur 8, |
| | Figur
36 |
Φ3 | Lichtstrom,
insbesondere einer Sicherheitsleuchte mit | Figur
5 |
| Konstantstromregelung | |
Φ4 | Lichtstrom,
insbesondere einer Sicherheitsleuchte mit | Figur
5 |
| nachgeführter
(ansteigender) Stromregelung | |
Φmin | Mindestlichtstrom,
insbesondere als Ausfallgrenze einer | Figur
5, Figur 8, Figur 36 |
| Sicherheitsleuchte | |
tEnd1 | erstes
Betriebszeitende | Figur
5 |
tEnd2 | zweites
Betriebszeitende | Figur
5 |
43 | Abstrahlrichtung
der LED | Figur
6 |
45 | erstes
Lichtstrommaximum | Figur
6 |
47 | zweites
Lichtstrommaximum | Figur
6 |
φ | Winkel,
insbesondere in der Beleuchtungsebene | Figur
6 |
49 | erste
Leuchtmittelorientierung | Figur
6 |
51 | zweite
Leuchtmittelorientierung | Figur
6 |
53 | Fenster,
insbesondere des Gehäuses | Figur
8, Figur 17, Figur |
| | 20,
Figur 21, Figur 23, |
| | Figur
24, Figur 25, Figur 27 |
55 | erste
LED | Figur
9, Figur 10, Figur |
| | 11,
Figur 12, Figur 19, |
| | Figur
21, Figur 22, Figur |
| | 26,
Figur 28 |
57 | Linse | Figur
9, Figur 10 |
59 | LED-Halbleiter | Figur
9, Figur 10 |
61 | Einrichtung,
zur Beeinflussung des Lichtstrahls | Figur
9, Figur 10, Figur 11 |
63 | erster
Linsenabschnitt, insbesondere konvex | Figur
9 |
65 | zweiter
Linsenabschnitt, insbesondere konvex | Figur
9 |
67 | dritter
Linsenabschnitt, insbesondere konkav | Figur
9 |
69 | aufweitender
Bereich der Linse | Figur
9 |
71 | fokussierender
Bereich der Linse | Figur
9 |
73 | fokussierender
Bereich der Linse | Figur
9 |
75 | erste
Kontaktfahne | Figur
9 |
77 | zweite
Kontaktfahne | Figur
9, Figur 10 |
79 | Kontaktierungsdraht | Figur
9 |
81 | Phosphoreszenzschicht | Figur
9, Figur 10 |
83 | Silikonvergussmasse | Figur
9, Figur 10 |
85 | wärmeleitfähiges
Substrat | Figur
9, Figur 10, Figur 14, |
| | Figur
15 |
87 | Leuchtmittel | Figur
11 |
89 | Gehäuse,
insbesondere einer ersten Ausführungsform | Figur
11 |
91 | erster
Versorgungsanschluss | Figur
11, Figur 12, Figur 28 |
93 | zweiter
Versorgungsanschluss | Figur
11, Figur 12, Figur 28 |
| | |
95 | Abstand,
insbesondere zwischen LED und Reflektor oder | Figur
11, Figur 13, Figur 28 |
| Schirm | |
97 | Boden | Figur
11 |
99 | Seitenwand | Figur
11 |
101 | Abdeckung | Figur
11 |
103 | Fresnelstruktur | Figur
11 |
105 | Dichtung | Figur
11 |
107 | Wanne | Figur
11, Figur 25 |
109 | erste
Klickrille | Figur
11 |
111 | zweite
Klickrille | Figur
11 |
113 | erste
Klicknase | Figur
11 |
115 | zweite
Klicknase | Figur
11 |
117 | Reflektor | Figur
11 |
119 | Raum
für ein Netzteil wie einem Schaltnetzteil | Figur
11, Figur 13, Figur 19 |
121 | zweite
LED | Figur
12, Figur 19, Figur 21, |
| | Figur
26, Figur 28 |
123 | dritte
LED | Figur
12, Figur 19, Figur 21, |
| | Figur
26, Figur 28 |
125 | erster
Thyristor, insbesondere zum Brücken | Figur
12 |
127 | zweiter
Thyristor, insbesondere zum Brücken | Figur
12 |
129 | dritter
Thyristor, insbesondere zum Brücken | Figur
12 |
131 | Allgemeinversorgung | Figur
12 |
133, 133' | Platine | Figur
12, Figur 14, Figur 15, |
| | Figur
22, Figur 28 |
135 | Nase,
insbesondere federnde Nase | Figur
12, Figur 14, Figur 15 |
137 | Lasche | Figur
12, Figur 14, Figur 15 |
139 | Fräskante | Figur
12, Figur 14, Figur 15 |
141 | erste
Befestigungsöffnung | Figur
12, Figur 14, Figur 15 |
145 | Kabeldurchführungsöffnung | Figur
12, Figur 14, Figur 15, |
| | Figur
27 |
147 | Unterputzmontagerahmen | Figur
13, Figur 16, Figur 25 |
149 | Gehäuse,
insbesondere einer zweiten Ausführungsform | Figur
13 |
151 | erste
Haltefeder | Figur
13 |
153 | Leiterbahn | Figur
14, Figur 15 |
155 | zweite
Haltefeder | Figur
13 |
157 | kragenartige
Einfassung | Figur
13 |
159 | Klemm-
bzw. Haltekante | Figur
13 |
161 | sechste
LED, insbesondere Kontroll-LED | Figur
21 |
163 | Gehäuse,
insbesondere einer dritten Ausführungsform | Figur
16, Figur 17 |
165 | Gehäuse,
insbesondere einer vierten Ausführungsform | Figur
18, Figur 19, Figur 20 |
167 | Gehäuse,
insbesondere einer fünften Ausführungsform | Figur
21 |
169 | Gehäuse,
insbesondere einer sechsten Ausführungsform | Figur
23, Figur 24 |
171 | Gehäuse,
insbesondere einer siebten Ausführungsform | Figur
25 |
173 | Gehäuse,
insbesondere einer achten Ausführungsform | Figur
27 |
175 | erste
Sekundärzelle | Figur
27 |
177 | zweite
Sekundärzelle | Figur
27 |
179 | erstes
Piktogramm | Figur
29 |
181 | zweites
Piktogramm | Figur
29 |
183 | drittes
Piktogramm | Figur
29 |
185 | Endstromkreis | Figur
35 |
187 | Batterieanlage | Figur
35 |
189 | erste
Batterie | Figur
35 |
191 | zweite
Batterie | Figur
35 |
193 | erster
Verteiler | Figur
35 |
195 | zweiter
Verteiler | Figur
35 |
197 | Vorschaltgerät,
insbesondere ein Netzteil umfassend | Figur
35 |
199 | Vorschaltgerät,
insbesondere ein Schaltnetzteil | Figur
35 |
| umfassend | |
201 | Spannungswächter | Figur
35 |
203 | erster
Zustand | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
205 | zweiter
Zustand | Figur
2, Figur 3, Figur 4 |
207 | Netzteil,
insbesondere Schaltnetzteil | Figur
32, Figur 33 |
209 | Eingriffsöffnung | Figur
13 |
211 | Kühlfläche | Figur
14, Figur 15 |
213 | Halterung | Figur
19 |
215 | erster
Träger | Figur
19 |
217 | zweiter
Träger | Figur
19 |
219 | elektrisch
Leitfähige Oberflächen, insbesondere zur | Figur
22 |
| Kontaktierung
einer Halterung | |
221 | teleskopierbarer
Rahmen | Figur
23, Figur 24, Figur 25, |
| | Figur
26 |
223 | Trägermaterial,
insbesondere durchscheinende Folie | Figur
29 |
225 | Knick-
oder Perforationskante | Figur
29 |
227 | Stopfen | Figur
30, Figur 31 |
229 | Sollbruchstelle,
insbesondere zur Kabel- oder | Figur
27 |
| Befestigungsdurchreichung | |
231 | Gebäude | Figur
35 |
GND | Anschluss
Ground | Figur
33, Figur 34 |
IC1 | Mikrokontroller | Figur
32, Figur 34 |
IC2 | Mikrokontroller | Figur
33 |
IC3 | Stromregel-IC | Figur
32, Figur 33 |
IC4 | Spannungsregler | Figur
32, Figur 33 |
J1 | Klemmleiste | Figur
34 |
J3 | Klemmanschluss | Figur
32 |
M1 | Schaltnetzteil | Figur
34 |
G1 | Akkumulatoren | Figur
34 |
U1 | galvanische
Trennung, insbesondere über einen | Figur
32, Figur 33 |
| Optokoppler | |
OK1 | galvanische
Trennung, insbesondere über einen | Figur
34 |
| Optokoppler | |
OK2 | galvanische
Trennung, insbesondere über einen | Figur
34 |
| Optokoppler | |
OK3 | galvanische
Trennung, insbesondere über einen | Figur
34 |
| Optokoppler | |
OK4 | galvanische
Trennung, insbesondere über einen | Figur
34 |
| Optokoppler | |
OK5 | galvanische
Trennung, insbesondere über einen | Figur
34 |
| Optokoppler | |
P | Schalt-
und Anzeigemodul | Figur
34 |
S1 | Schalter | Figur
32 |
S2 | Schalter | Figur
34 |
S3 | Schalter,
insbesondere Adresskodierdrehschalter | Figur
32, Figur 33 |
B1 | Gleichrichter | Figur
32, Figur 33 |
L1 | Spule | Figur
33, Figur 34 |
L2 | Spule | Figur
34 |
L3 | Gegentaktsspule
bzw. Gegentaktübertrager | Figur
32 |
L4 | Transformator | Figur
32 |
D1 | Z-Diode | Figur
32 |
D2 | Diode | Figur
32 |
D3 | Z-Diode | Figur
32 |
D4 | Diode,
insbesondere Einweggleichrichterdiode | Figur
32 |
D5 | Z-Diode | Figur
32 |
D6 | Diode,
insbesondere Trenndiode | Figur
32 |
D7 | Diode,
insbesondere Netzteildiode | Figur
33 |
D8 | Diode,
insbesondere Netzteildiode | Figur
32 |
D9 | Diode,
insbesondere Spannungsstabilisierungsdiode | Figur
33 |
D10 | Diode,
insbesondere Schottkydiode zum | Figur
34 |
| Spannungsabbau | |
Q1 | Transistor,
insbesondere n-Kanal MOS-FET | Figur
32, Figur 33 |
Q2 | Transistor,
insbesondere n-Kanal Bipolartransistor | Figur
32, Figur 33 |
R1,
R2, R3, R4, | Widerstand | Figur
32, Figur 33, Figur 34 |
R5,
R6, R7, R8, | | |
R9,
R10, R11, | | |
R12,
R13, R14, | | |
R15,
R16, RV1 | | |
C1,
C2, C3, C4, C5, | Kondensator | Figur
32, Figur 33, Figur 34 |
C6,
C7, C8, C9, C11 | | |
LED1,
LED2, LED3, | LED | Figur
32, Figur 33, Figur 34 |
LED4,
LED5, LED6, | | |
LED7 | | |
X1_3,
X1_4, X1_5, | Klemmanschluss
bzw. Kontaktpin | Figur
32 |
X1_6 | | |
X4_1,
X4_2 | Klemmanschluss
bzw. Kontaktpin | Figur
33 |
LG | grüne
LED | Figur
34 |
LR | rote
LED | Figur
34 |
LO | orange
LED | Figur
34 |
L',
L'' | Phase
oder Phasenleiter | Figur
35 |
N',
N'' | Null
oder Nullleiter | Figur
35 |
PE',
PE'' | Erde
oder Erdleiter | Figur
35 |
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202006014352
U1 [0002]
- - EP 1845396 A1 [0002]
- - DE 102005010893 A1 [0002, 0002]
- - DE 10048904 A1 [0002, 0002, 0002]
- - DE 102006030655 A1 [0002, 0002]
- - DE 29917241 U1 [0004]
- - WO 2007074086 A1 [0004]
- - DE 20118684 U1 [0005]
- - EP 1521031 A2 [0005]
- - US 2004062055 A1 [0005]
- - DE 102004053680 A1 [0005]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - DIN EN 1838 [0006]
- - DIN EN 60598-2-22, [0007]
- - DIN VDE 0108-1 [0007]
- - DIN EN 50172 [0007]
- - VDE 0108 [0007]
- - DIN 4844-1 [0007]
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